Laser
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Kunstobjekt der Firma Thomas Kohler KG, Trossingen Eine Kombination aus Laser- und Wasserstrahlschnitten

CO2 - LASERSCHNEIDEN

Generell bestehen verschiedene Möglichkeiten der Maschinenkonstruktion zum Laserschneiden: 

1. Laserstrahlquelle befestigt auf Werkzeughalter:

Laser wird in X und Y bewegt

2. Laserstrahlquelle befestigt auf Maschinenbrücke:

Laser wir in X - Richtung bewegt, Fokussiereinrichtung wird in Y- Richtung bewegt

3. Fixe externe Laserstrahlquelle:

Arbeitsmaterial wird in X- und Y- Richtung bewegt

4. Fixe externe Laserstrahlquelle:

Fokussiereinrichtung wird in X- und Y- Richtung                                                      bewegt

Lösung 1. und 2. benötigen kompakte und robust gekapselte Laserprodukte (lieferbar mit 40W oder 100W  Leistung). Diese haben den Vorteil, daß keine externe Lasergasversorgung erforderlich ist. Die Gasfüllung muß jeweils nach einer Bertiebsdauer von ca. 3000 - 4000 Stunden (bei voller Leistung) erneuert werden. Die kompakte und robuste Konstruktion dieser Laserstrahlquellen ermöglicht die Montage auf bewegten Maschinenteilen (siehe Konstruktionsprinzip 1. und 2.), daher können auch großformatige Schneidesysteme realisiert werden, die mit externen Laserquellen nicht herstellbar wären. Die Wahl der verschiedenen Maschinenkonstruktionen hängt von der Anwendung, der Laserleistung und der Maschinengröße ab.

Abhängig vom zu schneidenden Material sind verschiedene Ausrüstungen erforderlich: 

      Linse mit verschiedenen Brennweiten (z.B. 2,5", 5") 
      Das Pressen von Gas direkt in den Schneidespalt (z.B. Luft, N2, CO2)
      Arbeitsfläche (z.B. Waben, Rost oder Stangenrost)
      Systeme zum Materialfixieren während des Schneidevorganges (falls benötigt z.B. Vakuum, Klemmen)
      Abgasabsaugung
      Abgasfilter (z.B. für giftige Gase)

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verschiedene Muster aus Holz, Metall (1200 Watt)

Materialien

Typische Materialien die mit Lasern mit 40 bis 100 W geschnitten oder gebohrt werden können:

Material

Dicke (mm)

Schneidgeschw. 40 W CO2 Laser m/min

Dicke (mm)

Schneidgeschw. 100 W CO2 Laser m/min

Plexiglas

6

0,2

15

0,2

Papier, Karton

1

0,6

2

0,6

Holz

2

0,3

5

0,3

Textilien, Segelmaterialien

 

Test empfohlen

 

Test empfohlen

Glas, Keramik, Stahl

 

Test empfohlen

 

Test empfohlen

Die erwähnten Beispiel-Daten für Materialdicke und Schneidegeschwindigkeit sind ungefähre Werte und können in der praktischen Anwendung differieren. Zusätzlich können die erwähnten Materialien auch mit dem Laser markiert oder graviert werden. Die Geschwindigkeit ist dabei abhängig von der Eindringtiefe.

Durch die dünne Schneidezone ist das Laserschneiden eine sehr präzise Schneidetechnologie. Der thermische Einfluß ist auf eine sehr schmale Region begrenzt.

Während des Schneidens wird das Material geschmolzen und/oder verdampft. Dies erfordert ein Absaugsystem und geignete Filtersysteme abhängig vom Schneidematerial. Einige Materialien produzieren stark giftige Gase, so daß nicht empfohlen werden kann, diese mit Laser zu schneiden, auch wenn dies technisch möglich wäre. In diesen Fällen empfehlen wir die CAMTEC Wasserstrahlschneidesystemen.

Die Maschinenoberfläche wird mit einem Wabenraster und einer schwarzen Metallwanne unter dem Rost realisiert.

Für bestimmte Materialien kann es notwendig sein, ein Gas in den Schneidespalt zu blasen. Im Allgemeinen ist es zweckmäßig, das Linsensystem nahe der Schneidedüse vor Schneidedämpfen zu schützen (Sperrluft). Ein zusätzliches Gas kann das Schneideresultat verbessern oder ein Entflammen des Materials verhindern.

Bei einigen Anwendungen ist es zweckmäßig, die Laserleistung in Abhängigkeit der Maschinengeschwindigkeit entlang der Schneidekontur zu steuern, um eine hohe Schnittkantenqualität zu gewährleisten.

Generell sind Laserstrahlquellen mit 40 W oder 100 W gut geeignet für Schneidevorgänge in Papier, Karton, Textilien, Plexiglas usw. 
Laser mit 600 W, 1200 W und mehr werden für das Schneiden oder Bohren in Materialien wie Holz, Glas, Keramik, Metall oder Stahl benötigt. Speziell Metalle mit guter thermischer Leitfähigkeit (Aluminium, Kupfer usw.) sind mit Laser schwierig zu schneiden. Hier kommen dann die CAMTEC Wasserstrahlschneidesysteme  zum Einsatz.

Die CAMTEC Laserschneidemaschinen ab 1200 Watt  werden mit den Laser der TRIAGON Serien der Firma WB Laser GmbH geliefert

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Blick in den TRIAGON 2000 (2000 Watt)

Technologische Vorteile

Platzbedarf:             1,5 x 1,2 m bis 3 kW
                               1,5 x 1,3 m bis 6 kW

Heliumverbrauch:     25 Ni/h bis 2000 Watt
                               36 Ni/h bis 3000 Watt
                               39 Ni/h bis 6000 Watt

Steckdosenwirkungsgrad > 12 %

Radialverdichter für leise und pulsationsfreie Gasumwälzung

ölfreie Vakuumpumpe und ölfreier Radialverdichter

Resonatorstruktur in einzigartiger  ZERODUR Glaskeramik)

MOS-FET Hochspannungsnetzteil

SMD-Mikroprozessorsteuerung

tragbares Bedienfeld

Leistungsstabilität +/- 1,5 %

betriebsbereit nach 5 Minuten

Telefon-Modem

verlängerte Wartungsintervalle