Laserschneiden oder Plasmaschneiden? In den letzten Jahren ist der Markt für Faserlaserschneiden im Blechsektor stark gewachsen und hat in vielen Fällen auch den Einsatz des Plasmaschneidens ersetzt. Doch welche der beiden Optionen ist wirklich die vorteilhafteste für ein Unternehmen und welche Parameter bestimmen dies? Im Folgenden ein Vergleich von Laserschneiden und Plasmaschneiden unter Berücksichtigung aller Faktoren und der aktuellen Entwicklung der Technologie.
Laserschneiden Vs Plasmaschneiden: welche Parameter zu berücksichtigen sind
Wenn man eine neue Maschine erwirbt, ist es wichtig, alle Schlüsselfaktoren, die die Produktivität, die Qualität und die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens beeinflussen, zu berücksichtigen. Im Falle des Vergleichs zweier verschiedener Schneidsysteme für Metall müssen wir daher die Vor- und Nachteile der einzelnen Technologien unter unterschiedlichen Aspekten abwägen. Insbesondere:
- Produktionsgeschwindigkeit
- Genauigkeit der Bearbeitung
- Schneidleistung
- Kosten und Verbrauch der Maschinen
- Produktionsflexibilität
- Nachhaltigkeit des Prozesses
Sehen wir uns an, welche Vor- und Nachteile das Laserschneiden und das Plasmaschneiden für jeden dieser Parameter hat und wie sich die beiden Blechschneidesysteme im Laufe der Zeit entwickelt haben.
Plasmaschneiden von Metall: wie es entstand und wie es funktioniert
Das Plasmaschneiden ist eine neue Technologie, die in den USA in den 1950er Jahren als Alternative zum Brennschneiden entwickelt wurde. Die Funktionsweise basiert auf einem Inertgas, das mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse ausgestoßen wird und in dem ein Lichtbogen entsteht. Das vom Bogen elektrisch ionisierte Gas wird Plasma und schmilzt das Material im betreffenden Schnittbereich. Das Ergebnis ist eine genaue Schnittlinie.
Laserschneiden von Metall: wie es entstand und wie es funktioniert
Das Laserschneiden ist eine Schneidsystem, das in den USA in den 1960er Jahren zur Ausführung von Bohrungen mit maximaler Genauigkeit an Diamanten entstand. Im Jahr 1963 entsteht in Großbritannien der wesentlich effizientere und wirtschaftlichere CO2-Laser, der dessen Verwendung auf den Schnitt von Metall ausdehnt. In den letzten Jahren hat der Glasfaserlaser eine noch präzisere Bearbeitung mit höherer Leistung und Geschwindigkeit als der CO2-Laser bei Dicken bis zu 50 mm ermöglicht. Bei Faserlasern erfolgt die Erzeugung des Laserstrahls durch die Übertragung von Energie durch Dioden in hochwertigen Glasfaserkabeln. Auf diese Weise erhält man einen Schnitt mit sehr hoher Genauigkeit, ideal auch für komplexe Bearbeitungen.
Faserlaserschneiden Vs Plasmaschneiden: welches ist für das Unternehmen vorteilhaft?
Das Faserlaserschneiden und das Plasmaschneiden beherrschen seit Jahren unterschiedliche Marktsegmente im Bereich der Blechbearbeitung, je nach den Anwendungen des Unternehmens. Ursprünglich war der Faserlaser nur für geringe Dicken geeignet, daher blieb das Metallschneiden mit hohen Dicken dem Plasmaschneiden vorbehalten. In den letzten Jahren hat die Weiterentwicklung der Faserlasertechnologie eine immer größere Vielseitigkeit ermöglicht und ihren Einsatz im Sektor der Bleche von großer Dicke ausgeweitet. Im Folgenden die Vor- und Nachteile der beiden unterschiedlichen Schneidtechnologien:
Vor- und Nachteile des Plasmaschneidens
Das Plasmaschneiden ist eine kostengünstige Schneidetechnologie bei dem Erwerb der Maschine. Es kann alle Arten von Metallen mit einer Dicke von bis zu 80 Millimetern schneiden, sofern das Material leitfähig ist, um die Erzeugung des Lichtbogens zu ermöglichen, der die Funktionsweise des Plasmas in Gang setzt. Jedoch weist das Plasmaschneiden gewisse Einschränkungen auf, wie zum Beispiel die Qualität des Schnitts, der an dicken oder komplexen Materialien möglicherweise nicht konstant ist. Außerdem:
- Langsamere Bearbeitung beim Schneideprozess
- Nicht für Hochpräzisionsbearbeitungen geeignet, da es eine Fase von 4-6 Grad hinterlässt
- Hoher Energieverbrauch, der die Kostengünstigkeit des Schnitts verringert
- Umweltverschmutzung: Materialverschwendung durch Schnittfuge (die Breite des entfernten Materials während des Schneideprozesses), höhere CO2-Emission im Vergleich zu Fasern
- Die Ausführung von Löchern oder Ösen ist nicht möglich
- Das Werkstück muss mit anderen Maschinen weiter bearbeitet werden
- Hinterlässt eine rauere Kante und eine stärkere thermische Verformung als ein Faserlaser
- Höherer Energieverbrauch und höhere CO2-Emission
Vor- und Nachteile des Faserlaser-Schneidens
Die Faserlaserschneidsysteme weisen höhere Kosten als Plasmasysteme auf und wurden zunächst nur für Dicken von 5-20 mm eingesetzt. Die Weiterentwicklung der Technologie mit Faserlaserschneidsystemen bis zu 30 kW hat eine Anwendung an Dicken bis zu 50 mm mit außergewöhnlichen Leistungen ermöglicht. Insbesondere:
- Schneidgeschwindigkeit bei 20–50 mm bis zu 3 Mal höher als bei Plasma
- Sehr hohe Präzision bei der Bearbeitung mit scharfen und sauberen Kanten
- Bearbeitung auch an leitfähigen Metallen
- Geringerer Stromverbrauch, der die Investition amortisiert
- Umweltverträglichkeit dank geringerem Energieverbrauch, Materialeinsparungen und Reduzierung der CO2-Emissionen
- Höhere Präzision und geringere thermische Verformung als Plasma
- Hinterlässt eine sauberere, präzisere Kante als Plasma
- Verbraucht weniger Energie und erzeugt weniger CO2-Emissionen als Plasma
Die Wichtigkeit des Schneidkopfes bei den Hochleistungsbearbeitungen
Die von den Faserlaserschneidsystemen erreichte extrem hohe Leistung und die vielfachen Vorteile der Technologie erklären deren zunehmende Verbreitung, auch als Ersatz für Plasma. Es ist jedoch hervorzuheben, dass nicht alle Lasersysteme bis zu 30 kW sind effektiv in der Lage, deren Leistung auch an hohen Dicken zu nutzen. Eine solche Bearbeitungsleistung erfordert einen Schneidkopf, der sie unterstützen kann, um eine hohe Präzision und Flexibilität zu gewährleisten. Cutlite Penta ist derzeit das einzige Unternehmen, das über den Schneidkopf EVO 3 verfügt, der in der Lage ist, eine Bearbeitungsleistung bis zu 30kW auch an hohen Dicken zu unterstützen. Zudem bieten die Faserlaserschneidsysteme Cutlite Penta:- Linearmotoren bei allen Systemen
- Sehr hohe Präzision der Bearbeitungen
- Maximale Produktionsleistungen
- Möglichkeit auch große Formate zu verarbeiten
- Proprietäre Technologie Made in Italy
- Kundenspezifische Unterstützung
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