Die dynamische Entwicklung der Welt und der enorme technologische Fortschritt in der Branche bieten bessere und effizientere Geräte, die unsere tägliche Arbeit erleichtern. Normalerweise kommt es vor, dass mit dem Eintreffen von "etwas" Neuem, Unbekanntem viele Fragen und Unsicherheiten auftauchen, die nur schwer eindeutig zu beantworten sind. Welches Gerät solltest du wählen? Welche Technologie ist die beste für mein Unternehmen? Diese Frage wird von vielen Unternehmern gestellt, die vor der Wahl stehen, eine Industriemaschine zu kaufen.
Die bekanntesten Quellen für Laserschneider auf dem Markt sind CO2, Faser und YAG. Jeder dieser Laser hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Hier gibt es kein "goldenes Mittel", das jedem passt.
Das wichtigste Problem beim Kauf von CNC-Maschinen für das Laserschneiden ist die richtige Auswahl. Sie müssen sich fragen, wofür wir es verwenden, welches Material wir für die Verarbeitung verwenden und vor allem, welches Budget dafür vorgesehen ist. Der Hauptunterschied der auf dem Markt erhältlichen Lasergeräte ist die eingebaute Laserquelle. Ein sehr wichtiger Faktor bei der Auswahl einer Maschine sind auch die Maschinenbetriebskosten, die sich direkt in Produktionskosten niederschlagen.
CO2-Laser
Der beliebteste in der Bearbeitungsindustrie ist der CO2-Gaslaser, bei dem die Strahlquelle ein Gemisch aus Kohlendioxid und anderen elektrisch aktivierten Gasen ist. Anschließend wird der Balken mit einem Spiegelsystem zum Arbeitstisch geführt. Die CO2-Wellenlänge beträgt 10,6 Mikrometer. Zu einer Zeit war er aufgrund seiner Vielseitigkeit und hohen Effizienz der am häufigsten gewählte Lasertyp. CO2-Laserschneider können sehr gut dünne Bleche und Kunststoffe schneiden. Es lohnt sich, die Klassifizierung von CO2-Lasern in solche für Metalle und Nichtmetalle zu unterteilen. Bei Geräten für Nichtmetalle sind CO2-Laser derzeit unersetzlich und auf dem Markt konkurrenzlos. Es ist jedoch anzumerken, dass im Fall von CO2-Laserschneidern, die zum Schneiden von Metallen bestimmt sind (hauptsächlich solche mit hoher Leistung), diese Technologie aufgrund des Auftretens eines neuen laserbasierten Faserstrahls langsam verschwindet. Zahlreiche Komponenten und auslösende Gase, die während des Betriebs verbraucht werden, verursachen höhere Kosten, und die optische Struktur, die sich direkt auf die Leistung des Geräts auswirkt, erfordert eine systematische Wartung.
Faserlaserfaser
Faserlaserfasern basieren auf aktiven optischen Fasern, in denen Strahlung erzeugt wird. Es enthält Beimischungen von Ytterbiumionen (etwa 1 um Wellenlänge) von Elementen aus Seltenen Erden. Das aktive Medium wird mit Laserdioden (Wellenlänge ca. 976-980 nm) gepumpt und auf einer dünnen optischen Faser betrieben, die denen ähnelt, die in anderen Industrien, z. B. in der Telekommunikation, verwendet werden. Faserlaser gehören zur Gruppe der Festkörperlaser. Faserlaserschneider sind wirtschaftlicher und verbrauchen bis zu 70 Prozent. weniger Energie als Gaslaser. Durch die niedrige Wellenlänge und die höhere Energiedichte können Faserlaserquellen hohe Schnittgeschwindigkeiten erzeugen und gleichzeitig den Energiebedarf senken. Diese Technologie ermöglicht das Schneiden von hauptsächlich Metallen, aber auch von einigen Kunststoffen. Die größten Vorteile von Faserlaserschneidern bei Verwendung des geeigneten Maschinendesigns sind ihre Betriebsgeschwindigkeit, die sehr geringe Geräuschemission und die für andere Geräte nicht verfügbare Betriebsgenauigkeit.
Bis vor kurzem gab es auf dem Markt die Überzeugung, dass Faserlaser nur eine begrenzte Wirkung haben, da sie beim Schneiden von dicken Materialien nicht funktionieren und in solchen Fällen Gasmaschinen empfohlen werden. Mit der Verbesserung der Glasfasertechnologie ist sie jedoch zunehmend universeller geworden undes scheint langsam CO2 zu verdrängen. Die zunehmende Leistung von Faserlasern bedeutet, dass sie auch beim Schneiden von dicken Blechen und Kunststoffen gut funktioniert. Nehmen wir zum einfachen Vergleich eine 4-kW-Faserquelle an, die die Möglichkeit bietet, 1 mm dicke Stahlbleche mit einer im Vergleich zu CO2-Lasern etwa dreimal höheren Geschwindigkeit zu schneiden. Wenn wir jedoch 2-mm-Blätter betrachten, verringert sich der Unterschied auf etwa das Zweifache. Bei Materialien ab 8 mm ist die Leistung von Faserlaser und CO2 bereits ähnlich, ohne den Vorteil eines Geräts gegenüber dem anderen zu beeinträchtigen. Bei dickeren Materialien sollten wir vor der Auswahl die Betriebskosten und die Art des zu schneidenden Materials berücksichtigen.
YAG-Laser (Yttrium-Aluminium-Marineblau)
ist ein Laser, der auf einem Medium in Form eines Festkörpers basiert. In YAG-Quellen ist das aktive Medium ein gewachsener Einkristall, der aus drei Komponenten besteht: Yttrium, Aluminium und Granatapfel. Im Inneren ist ein Neodym versenkt. Die Quelle enthält Halbleiterlaserdioden, die durch Erzeugung von Strahlung den Strahl aktivieren. YAG-basierte Laser benötigen kein Gas, um einen Strahl zu erzeugen. Sie emittieren Strahlung mit einer Wellenlänge von 1064 nm (die gleiche Wellenlänge wie Faserlaser) und beträchtlicher Energie. Dank dieser Funktion eignen sich YAG-Laser perfekt zum Markieren von Metallen, emaillierten Materialien und Kunststoffen. Laserschneider, die auf der YAG-Quelle basieren, enthalten ziemlich teure Pumpdioden für Verbrauchsmaterialien, die durchschnittlich alle +/- 12.000 Betriebsstunden ausgetauscht werden. Der YAG-Einzellaser hat eine viel kürzere Lebensdauer als der Faserlaser, was den Betrieb weniger wirtschaftlich macht.
Seit vielen Jahren werden YAG-Laser mit einer Leistung von 100-500 W auch zum Schweißen von Kleinteilen wie Geräten für die Medizin oder Gehäusen für elektronische Geräte verwendet.
Es gibt immer weniger Dienste auf dem Markt, die Wartungsarbeiten und regelmäßige Inspektionen durchführen, was die Benutzer bereits abgenutzter Maschinen weiter belastet. Dies zeigen unter anderem Die Tatsache, dass wir in den letzten Jahren einen Anstieg der Anzahl von Unternehmen festgestellt haben, die unserer Serviceabteilung um Hilfe bitten, insbesondere in Fällen, in denen es um die Wartung von Maschinen anderer Hersteller geht. Diese Unternehmen brauchen Unterstützung, weil ihnen trotz der Versuche niemand sonst helfen konnte. Um die Erwartungen unserer Kunden so weit wie möglich innerhalb unserer Serviceabteilung zu erfüllen, versuchen wir, Dienstleistungen für Maschinen zu erbringen, die nicht zu unserer Produktion gehören. Dies wird durch einen der kürzlich durchgeführten Dienste belegt, bei denen wir nach erfolglosen Versuchen früherer Serviceteams als sechstes (sechstes) Unternehmen zum Unternehmen kamen. Wir empfehlen Ihnen, die Referenzen zu lesen, die die obige Situation unter folgendem Link beschreiben: https://atmsolutions.pl/atmsolutions_opinie#veyna.
Die wichtigsten Unterschiede zwischen CO2-, Faser- und YAG-Lasern:
| CO2 | Ballaststoff | Yag | |
|---|---|---|---|
OPTIK | Optisches System zum Bewegen des Strahls. Verluste von Schutzgasen, die in den Strahlengang gepumpt werden. | Fehlende interne Optik, Spiegel, Generator und Lampen. Strahl von Lichtwellenleiter getragen. | Fehlende interne Optik, Spiegel, Generator und Lampen. |
| ENERGIEKOSTEN | Hohe Energiekosten. | Energiekosten um 70% gegenüber CO2-Laser reduziert. | Die Energiekosten sind etwas höher als in der Fasertechnologie. |
| BETRIEBSKOSTEN | Hohe Kosten für Ersatzteile und Wartung nach längerem Gebrauch. | Niedrigere Betriebskosten als bei CO2. | Relativ niedrige Maschinenkosten, aber hohe Kosten für Verbrauchsteile undQuellenregeneration. |
| ZUSÄTZLICHE KOSTEN | Erhöhte Betriebskosten: Austausch von Filter- oder Rohrventilatoren, Vakuumpumpe. | Niedrigere Ausfallrate. | Relativ teure Pumpdioden mit kurzer Lebensdauer. |
| ANFORDERUNG ZUM KÜHLEN | Hoher Kühlbedarf. | Weniger Kühlbedarf. | Erheblicher Kühlbedarf. |
| GELTUNGSBEREICH DER MATERIALIEN | Eine größere Auswahl an verarbeiteten Materialien: Kunststoffe mit einem Kopf mit der Möglichkeit, Gas zu verwenden, das auch Metalle trägt. | Metalle und einige Kunststoffe. | Metalle und einige Kunststoffe. |
| MASCHINENKOSTEN | Niedrigere Maschinenkosten als Maschinen mit einer Faserquelle. | Hohe Gerätepreise. | Niedriger Preis der Maschine. |
| RICHTIGKEIT | Weniger genau und langsamer geschnitten. | Präziseres und schnelleres Schneiden dünner Materialien. | Weniger genau und langsamer geschnitten. |
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Benutzer auf dem Markt für CNC-Fräser zwischen verschiedenen Lösungen wählen können. Manchmal sind die Qualitäts- und Geschwindigkeitsunterschiede auf das zu verarbeitende Material zurückzuführen. Das Schneiden der meisten Metalllegierungen funktioniert mit einem Faserlaser besser, und es gibt Fälle, in denen ein CO2-Laser erforderlich ist, um die richtige Qualität zu erzielen. Die Wahl liegt jedoch letztendlich beim Maschinenbenutzer und seinen Erwartungen.
CO2-Laser haben gegenüber Fasern den Vorteil, dass sie nicht nur Metalle schneiden, sondern auch die Verarbeitung von Epoxidharzen, PETs, Leder, Glas, Papier und Holz ermöglichen. Es lohnt sich, sie in Betracht zu ziehen, wenn sich das Geschäftsprofil des Unternehmens nicht nur auf das enge Materialspektrum und das großflächige Zerspanen konzentriert.
Faseroptische Laser haben die Fähigkeit, reflektierende Materialien (z. B. Aluminium, Kupfer) zu schneiden, ohne die Vorrichtung zu beschädigen, und einige Kunststoffe zu schneiden.
Bei einer so ernsthaften Investition wie dem Kauf eines Laserschneiders sollte der Benutzer eine fundierte Entscheidung darüber treffen, welcher Maschinentyp die beste Lösung für sein Geschäftsprofil ist. Ob man sich auf eine weiterentwickelte Fasertechnologie konzentriert oder sich auf bewährte, aber von vielen als rückläufig und allmählich vom CO2-Markt zurückziehende Technologien zurückzieht. Es sollte jedoch beachtet werden, dass es das Unternehmen ist, das die Lösung bereitstellt, das Partner und Unterstützung bei der Auswahl der Technologie sein und gute Ratschläge geben sollte, unterstützt durch langjährige Erfahrung bei der Auswahl eines Geräts.
Tatsache ist, dass es in der Industrie immer mehr Stimmen für die Glasfasertechnologie gibt. Das Hauptargument ist die Geschwindigkeit des Geräts, und wie Sie in der Branche wissen, ist "Zeit Geld". Obwohl der Preis der Maschine viel höher ist, kann sich die Gesamtabrechnung über die Nutzungsdauer als völlig anders herausstellen und dem potenziellen Benutzer viele wirtschaftliche Vorteile bringen. Es scheint, dass Faserlaser derzeit die Zukunft sind und die Branche dominieren werden beim Schneiden von Metallen bis zu mehreren Dutzend mm Dicke. Natürlich bis zur Entstehung einer völlig neuen Technologie ...
Literaturverzeichnis
[1] https://atmsolutions.pl/
[2] Bernard Ziętek, Laser, UMK-Verlag, Toruń 2008, ISBN 978-83-231-2195-4
[3] Svelto O. Prinzipien von Lasern 1989 Plenum Press, New York
[4] Gomersall A., Laser in Materialprozessen, Eine Ibliographie einer sich entwickelnden Technologie, 1986, S. 112
[5] https://encyklopedia.pwn.pl/
[6] https://pl.wikipedia.org/wiki/Laser
[7] www.cnc.info.pl - Forum
