Wie man eine Laserschneidmaschine benutzt: Ein Benutzerhandbuch

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Datum der Veröffentlichung: Mai 22, 2024

I. Einleitung

Eine Laserschneidmaschine ist ein Gerät, das Laserstrahlen mit hoher Leistungsdichte zum Schneiden, Gravieren und Stanzen verwendet. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass die vom Generator erzeugten Laserstrahlen die Oberfläche der Werkstücke bestrahlen, um die Oberflächenschicht des Materials zu schmelzen, zu verdampfen und zu verbrennen.

Nachdem das Hochdruckgas das geschmolzene Material weggeblasen hat, ist der Schneidvorgang abgeschlossen.

Die Technologie des Laserschneidens ist in der Metallverarbeitung, der Elektronikfertigung, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Werbung weit verbreitet und bietet die Vorteile von hoher Geschwindigkeit, Genauigkeit, schmalen Schlitzen und kleinen Wärmeeinflusszonen.

Laserschneider

Der richtige Einsatz einer Laserschneidmaschine kann die Bearbeitungseffizienz und die Produktqualität verbessern, die Lebensdauer des Produkts verlängern und die Wartungskosten senken. Im Gegensatz dazu kann ein unsachgemäßer Betrieb Maschinen beschädigen, die Bearbeitungsqualität verringern und sogar zu Sicherheitsvorfällen führen.

Daher ist es wichtig, dass die Bediener und Unternehmensleiter die Funktionsprinzipien, Betriebsverfahren, Sicherheitsvorkehrungen und die Wartung von Laserschneidmaschinen genau kennen.

Ziel des Artikels ist es, einen gründlichen und detaillierten Leitfaden für Benutzer von Laserschneidmaschinen zu erstellen. Anhand des Leitfadens werden dem Leser Grundkenntnisse, Betriebsverfahren sowie fortgeschrittene Tipps und Tricks vermittelt.

Unabhängig davon, ob Sie ein Anfänger oder ein erfahrener Bediener sind, kann dieser Artikel Ihnen wertvolle Informationen zur Verbesserung der Effizienz und Sicherheit bei der Nutzung von Laserschneidmaschinen liefern.

II. Was ist eine Laserschneidmaschine?

Um eine Laserschneidmaschine kennen und verstehen zu lernen, sollten wir drei Fragen beantworten: Was ist eine Laserschneidmaschine, und wie funktioniert sie? Wie viele Arten von Laserschneidmaschinen gibt es in Bezug auf Laser? Wie werden Laserschneidmaschinen in verschiedenen Branchen eingesetzt?

1. Definition und grundlegende Komponenten

(1) Definition

Die Laserschneidmaschine ist ein Gerät, das Laserstrahlen mit hoher Leistungsdichte zum Schneiden, Gravieren und Stanzen verwendet.

Das Funktionsprinzip besteht darin, dass die vom Generator erzeugten Laserstrahlen die Oberfläche der Werkstücke bestrahlen, so dass die Oberflächenschicht des Materials geschmolzen, verdampft und verbrannt wird. Nachdem das Hochdruckgas das geschmolzene Material weggeblasen hat, ist der Schneidvorgang abgeschlossen.

 Laserschneidmaschine

(2) Grundlegende Komponenten

Eine Laserschneidmaschine besteht hauptsächlich aus den folgenden Teilen:

  • Laser: ein Kernstück zur Erzeugung von Laserstrahlen
  • Optisches System: Es umfasst reflektierende Spiegel und Fokussierlinsen zur Übertragung und Fokussierung von Laserstrahlen.
  • CNC-Steuerung: Sie steuert die Bewegungen und Bearbeitungsparameter einer Laserschneidmaschine.
  • Werkbank: Sie dient dazu, das zu bearbeitende Material zu platzieren und zu fixieren.
  • Kühlsystem: Es kühlt den Lasergenerator und das optische System, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Je nach Lasertyp lassen sich die Lasertypen von Laserschneidmaschinen in CO2-Laserschneidmaschinen, Faserlaserschneidmaschinen und YAG-Laserschneidmaschinen unterteilen.

  • Rauchabzugssystem: Beseitigt Rauch und Abgase, die während der Verarbeitung entstehen, und sorgt für eine saubere Arbeitsumgebung.

2. Arten von Laserschneidmaschinen (CO2, Faser, Nd:YAG)

(1) CO2-Laserschneidmaschinen

Er verwendet CO2-Gase als Lasermedium und eignet sich zum Schneiden von nichtmetallischen Materialien und einigen metallischen Materialien.

(2)Faserlaserschneidmaschinen

Durch die Verwendung von Glasfasern als Lasermedium zeichnet es sich durch hohe Effizienz, Energieeinsparungen und geringe Wartungskosten aus und eignet sich für verschiedene Metallmaterialien.

Laserschneidmaschine

(3) YAG-Laserschneidmaschine

Als Lasermedium wird ein mit Neodym dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall verwendet, der sich für hochpräzise und exquisite Bearbeitungen eignet.

(4) Vergleich

Diese Tabelle bietet einen umfassenden Vergleich der drei Arten von Laserschneidmaschinen und hebt ihre wichtigsten Merkmale, Vor- und Nachteile hervor.

Merkmal/AspektCO2-LaserschneidmaschineFaserlaser-SchneidemaschineNd:YAG-Laserschneiden Maschine
Laser MediumCO2-GasMit Seltene-Erden-Elementen dotierte optische FaserNeodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (Nd:YAG)
Wellenlänge10,6 Mikrometer1,064 Mikrometer1,064 Mikrometer
MaterialeignungNicht-Metalle (Holz, Acryl, Kunststoff), einige MetalleMetalle (Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing)Metalle, Keramiken, einige Kunststoffe
SchnittgeschwindigkeitMäßigHochMäßig
SchnittdickeGeeignet für dickere MaterialienAm besten geeignet für dünne bis mittelstarke MaterialienGeeignet für dünne bis mittelstarke Materialien
StrahlqualitätGutAusgezeichnetGut
WirkungsgradNiedriger (10-20%)Höher (25-30%)Mäßig
Anforderungen an die WartungHöher (erfordert regelmäßige Wartung der Optik)Niedriger (Festkörper, weniger bewegliche Teile)Mäßig (erfordert Wartung der Blitzlampen)
Anfängliche KostenMäßigHöherHoch
BetriebskostenHöher (Verbrauchsmaterial wie Gas, Wartung der Optik)Geringer (weniger Verbrauchsmaterial, höhere Effizienz)Mäßig
Lebensdauer der Laserquelle8.000-15.000 Stunden50.000-100.000 Stunden8.000-15.000 Stunden
Anforderungen an die KühlungErfordert WasserkühlungLuft- oder WasserkühlungErfordert Wasserkühlung
AnwendungenBeschilderung, Holzbearbeitung, Kunststoffe, TextilienAutomobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, MetallverarbeitungMedizinische Geräte, Feinmechanik, Schmuck
VorteileVielseitig, gut für Nicht-Metalle, geringere AnschaffungskostenHohe Effizienz, geringer Wartungsaufwand, ausgezeichnet für MetalleHohe Präzision, sowohl für Metalle als auch für Nicht-Metalle geeignet
BenachteiligungenHöhere Betriebskosten, geringere EffizienzHöhere Anschaffungskosten, am besten für MetalleHohe Anschaffungs- und Betriebskosten, mäßiger Wirkungsgrad

Außerdem möchte ich Ihnen eine einfachere Tabelle zeigen, die einen noch intuitiveren Vergleich ermöglicht.

3. Anwendungen in verschiedenen Branchen

Im Allgemeinen werden Laserschneidmaschinen in vielen Bereichen eingesetzt.

(1) Metallverarbeitung

Sie eignen sich zum Schneiden von rostfreiem Stahl, Edelstahl und Aluminiumlegierungen und sind für die mechanische Fertigung und die Blechbearbeitung geeignet.

(2) Elektronische Fabrikation

Sie können Leiterplatten und elektronische Bauteile schneiden und eignen sich daher für die Herstellung und Montage elektronischer Produkte.

Laserschneider

(3) Automobilindustrie

Sie sind in der Lage, Fahrzeugkomponenten und Karosserieteile zu schneiden, um die Produktionseffizienz und Produktqualität zu verbessern.

(4) Luft- und Raumfahrt

Sie werden zum Schneiden von Materialien für die Luft- und Raumfahrt verwendet und erfüllen die Anforderungen an hohe Geschwindigkeit und Festigkeit.

(5) Werbung

Sie können Acryl, Holz und Kunststoff für die Herstellung von Werbetafeln und Schildern schneiden.

adh Werkzeugmaschine

III. Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verwendung einer Laserschneidmaschine

Schauen wir uns ein kurzes Video an!

Schritt 1: Vorbereiten des Materials

(1) Für das Laserschneiden geeignete Materialtypen

Laserschneidmaschinen können alle Arten von Materialien schneiden, einschließlich Metall und nichtmetallische Materialien. Im Allgemeinen sind hier einige Materialien, die für das Laserschneiden geeignet sind:

  • Metallmaterialien: Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium, Kupfer und Messing.
  • Nicht-Materialien: Holz, Acryl, Kunststoff, Leder, Papier und Stoff.
rostfreier Stahl

(2) Tipps zur Materialvorbereitung

  • Saubere Materialoberfläche: Stellen Sie sicher, dass die Materialoberfläche frei von Ölflecken, Staub und anderen Verunreinigungen ist, um die Schnittqualität zu gewährleisten.
  • Prüfen Sie die Materialstärke: Wählen Sie die geeignete Laserleistung und Schneidgeschwindigkeit entsprechend der Materialstärke.
  • Fixierung des Materials: Sorgen Sie dafür, dass die Materialien feststehen, um Schnittfehler zu minimieren.

Schritt 2: Laden des Materials

(1) Richtige Platzierung und Sicherung

  • Flach auflegen: Legen Sie die Materialien flach auf die Werkbank, um eine Parallele zwischen der Materialoberfläche und dem Schneidkopf zu gewährleisten.
  • Material fixieren: Verwenden Sie Klammern, Magnete und andere Hilfsmittel, um das Material zu fixieren, damit es sich während des Schneidens nicht bewegt.
Laserschneider

(2) Einstellen des Laserkopfes

  • Höhenverstellung: Die Höhe des Laserkopfes kann entsprechend der Materialstärke eingestellt werden, um zu gewährleisten, dass der Laserstrahl auf die Materialoberfläche fokussiert wird.
  • Kalibrierung der Schneidbahn: Sicherstellen, dass sich der Schneidkopf entlang der Schneidbahn bewegt, um Schneidfehler zu vermeiden.

Schritt 3: Konfigurieren der Maschineneinstellungen

(1) Leistungs- und Geschwindigkeitseinstellungen

  • Laserleistung: Die Auswahl der Laserleistung sollte sich nach der Art und Dicke des Materials richten. Im Allgemeinen erfordern dickere Materialien eine höhere Leistung.
  • Schnittgeschwindigkeit: Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit sollte auf der Grundlage der Materialarten und der Schnittanforderungen erfolgen. Höhere Schnittgeschwindigkeiten eignen sich für dünnere Materialien und niedrigere Geschwindigkeiten für dickere Materialien.

(2) Fokus und Ausrichtung

  • Brennweitenanpassung: stellt sicher, dass die Laser auf die Materialoberflächen fokussiert werden, um die Schneidleistung zu optimieren.
  • Ausrichtung des Schneidpfads: Verwenden Sie Ausrichtungswerkzeuge oder Software, um sicherzustellen, dass der Laserkopf genau auf den Schneidpfad ausgerichtet ist.
Laserschneider

Schritt 4: Durchführung eines Testschnitts

(1) Bedeutung von Testschnitten

  • Überprüfungseinstellungen: Überprüfen Sie durch Testschnitte, ob die Einstellungen für Laserleistung, Schneidgeschwindigkeit und Brennweite angemessen sind.
  • Kontrolle der Schnittqualität: Führen Sie Tests durch, um zu prüfen, ob die Schnittkanten glatt und gratfrei sind und ob die Schnitttiefe den Anforderungen entspricht.

(2) Analyse der Testergebnisse und Anpassungen

  • Analyse der Testergebnisse: Analyse der Schnittqualität und -leistung anhand der Schnittergebnisse
  • Einstellungen anpassen: Passen Sie Laserleistung, Schneidgeschwindigkeit und Brennweite entsprechend den Analyseergebnissen an, um die Schnittqualität zu gewährleisten.

Schritt 5: Ausführen des endgültigen Schnitts

Laserschneider

(1) Überwachung des Schneidprozesses

  • Echtzeitkontrolle: Der Betriebszustand einer Laserschneidmaschine sollte während des Schneidens kontrolliert werden, um den Schneidprozess zu gewährleisten.
  • Umgang mit Ausnahmen: Wenn Anomalien festgestellt werden, wie z. B. Schnittabweichungen oder Materialbewegungen, halten Sie den Schnitt sofort an und nehmen Sie Anpassungen vor.

(2) Kontrolle und Anpassung nach dem Schnitt

  • Prüfen Sie die Schnittqualität: Prüfen Sie nach dem Schneiden, ob die Schnittkanten glatt und frei von Graten sind und ob die Schnitttiefe den Anforderungen entspricht.
  • Erforderliche Nachbearbeitung: Entfernen von Graten, Reinigen der Schnittflächen usw., um die Qualität des Endprodukts zu gewährleisten.

Anhand der obigen Schritt-für-Schritt-Anleitungen können Bediener und Anfänger Laserschneidmaschinen korrekt und sicher einsetzen und die Schneidleistung und Effizienz garantieren.

VI. Tipps und Tricks für Fortgeschrittene

1. Optimierung von Schnittgeschwindigkeit und Qualität

Geschwindigkeit und Präzision sind zwei Schlüsselfaktoren während des Schneidevorgangs. Um ein optimales Schneidergebnis zu erzielen, sollte beim Schneiden ein Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Präzision erreicht werden.

Laserschneider

(1) Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Präzision

  • Laserleistung einstellen

Die Laserleistung wirkt sich direkt auf die Schnittgeschwindigkeit und -qualität aus. Eine hohe Leistung verbessert die Schnittgeschwindigkeit, verringert aber die Glätte der Schnittkante.

Im Gegensatz dazu verbessert eine niedrige Leistung die Schnittpräzision, verringert aber die Schnittgeschwindigkeit. Daher ist die richtige Einstellung der Laserleistung je nach Materialstärke und -art von entscheidender Bedeutung.

  • Wählen Sie die richtige Brennweite

Die Brennweite bestimmt die Lage des Brennpunkts des Laserstrahls. Durch eine geeignete Brennweite kann sichergestellt werden, dass die Laserstrahlen einen kleinen Punkt auf der Materialoberfläche bilden, um die Schneidpräzision zu verbessern. Normalerweise eignen sich kürzere Brennweiten für dünnere Materialien und längere für dickere.

Laserschneider
  • Optimieren von Schneidpfaden

Die richtigen Schneidpfade können den Bewegungsweg eines Schneidkopfes verringern und so die Effizienz des Schneidens verbessern. Mit CAD-Software entworfene Schneidpfade sollten unnötige Drehungen und wiederholtes Schneiden vermeiden.

  • Hilfsgas verwenden

Hilfsgase wie Sauerstoff, Stickstoff oder Luft können dazu beitragen, die Schmelze während des Schneidens zu reinigen und die Schnittqualität zu verbessern. Für unterschiedliche Werkstoffe sind unterschiedliche Hilfsgase erforderlich. Sauerstoff eignet sich zum Beispiel für das Schneiden von Kohlenstoffstahl, während Stickstoff für das Schneiden von Edelstahl und Aluminium geeignet ist.

(2) Schneidetechniken für verschiedene Materialien

Unterschiedliche Materialien weisen unterschiedliche Merkmale auf, die unterschiedliche Schneidetechniken erfordern

  • Metallische Werkstoffe

Diese Tabelle bietet eine detaillierte Referenz für die Wahl des Hilfsgases, die Funktion des Hilfsgases, die Laserleistung, die Schneidgeschwindigkeit und andere Überlegungen zum Schneiden verschiedener Metallmaterialien mit einem Laser.

Werkstoff MetallAssist-GasAssist-Gas-FunktionLaserleistungSchnittgeschwindigkeitAndere Überlegungen
KohlenstoffstahlSauerstoffReagiert mit Kohlenstoffstahl und erzeugt hohe Temperaturen, die die Schnittgeschwindigkeit erhöhenMittel bis HochMittelSteuerung von Laserleistung und Schneidgeschwindigkeit zur Vermeidung von übermäßigem Schmelzen
Rostfreier StahlStickstoffVerhindert Oberflächenoxidation, sorgt für glatte SchnittkantenHochLangsamSicherstellung der Schnittqualität, Vermeidung von Kantenoxidation
AluminiumStickstoff oder LuftVerhindert Oxidation, passt sich hoher Reflektivität anHochMittelAchten Sie besonders auf die Fokussierung des Laserstrahls, um Schäden durch Reflexionen am Laser zu vermeiden.
Caobonstahl
Laserschneider
  • Nichtmetallische Werkstoffe

Diese Tabelle bietet einen schnellen Überblick über die Wahl des Hilfsgases, der Laserleistung, der Schneidgeschwindigkeit und der wichtigsten Überlegungen beim Laserschneiden verschiedener Nichtmetallmaterialien.

Nichtmetallisches MaterialAssist-GasLaserleistungSchnittgeschwindigkeitÜberlegungen
HolzLuftNiedrigSchnellÜbermäßige Verbrennung vermeiden
AcrylLuft oder StickstoffMittelMittelFür glatte Schnittkanten sorgen
StoffLuftNiedrigSchnellVermeiden Sie Schmelzen oder Verbrennen

Diese Tabelle bietet einen schnellen Überblick über die Wahl des Hilfsgases, der Laserleistung, der Schneidgeschwindigkeit und der wichtigsten Überlegungen beim Laserschneiden verschiedener Nichtmetallmaterialien.

2. Kreative Anwendungen des Laserschneidens

(1) Kundenspezifische Entwürfe und Projekte

Die Technologie des Laserschneidens findet nicht nur in der industriellen Fertigung breite Anwendung, sondern bietet auch ein großes Potenzial für kreative und individuelle Projekte.

  • Maßgeschneiderte Möbel
Maßgeschneiderte Möbel

Laserschneider können Holz, Metall und Acryl präzise schneiden und ermöglichen ein individuelles Möbeldesign. Designer können mit Laserschneidmaschinen komplizierte Muster und Strukturen herstellen und so einen individuellen Möbeldesignservice anbieten.

  • Produktion von Kunstwerken

Mit Laserschneidern können exquisite Kunstwerke hergestellt werden, wie z. B. Schnitzereien, Dekorationen, Beleuchtungskörper usw. Künstler können präzise Muster und Details ausschneiden und einzigartige Kunstwerke herstellen.

  • Modellbau

Das Laserschneiden kann zur Herstellung von Konstruktions-, Mechanik- und Werkzeugmodellen verwendet werden. Die Technologie ermöglicht es, jedes Teil präzise zu schneiden und schnell zu montieren.

Modellbau

(2) Geschäftsmöglichkeiten

Die Technologie des Laserschneidens bietet viele Geschäftsmöglichkeiten. Hier sind Geschäftsmöglichkeiten, die Sie mit Hilfe von Laserschneidmaschinen erkunden können.

  • Maßgeschneiderter Produktservice

Sie können maßgeschneiderte Produkte anbieten, wie z. B. maßgeschneiderte Möbel, Geschenke und Dekorationen. Mit der Laserschneidetechnik können Sie individuelle Anforderungen erfüllen und hochwertige kundenspezifische Produkte anbieten.

  • Kleine Produktionschargen

Die Laserschneidetechnik eignet sich für kleine Produktionsserien und ermöglicht eine schnelle Reaktion auf die Marktnachfrage. Unternehmen können die Laserschneidtechnik nutzen, um kleine Produktionsserien herzustellen, die Produktionskosten zu senken und die Produkteffizienz zu verbessern.

  • Kreatives Atelier

Eröffnung eines Kreativstudios, Bereitstellung von Laserschneidausrüstung und technischer Unterstützung für Designer, Künstler und Hersteller. Das Kreativstudio kann zu einer innovativen Plattform für die Laserschneidtechnologie werden und die Kombination von kreativem Design und technischer Anwendung fördern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Laserschneidtechnologie nicht nur in der industriellen Fertigung eine wichtige Rolle spielt, sondern auch ein enormes Potenzial für kreative Design- und kommerzielle Anwendungen aufweist.

Faserlaserschneidmaschine

Durch die kontinuierliche Optimierung von Schneidgeschwindigkeit und -qualität können durch die Erforschung kreativer Anwendungen des Laserschneidens effizientere und präzisere Schneideffekte erzielt werden, wodurch sich weitere Geschäftsmöglichkeiten eröffnen.

V. Schlussfolgerung

Mit der Schritt-für-Schritt-Anleitung für Benutzer von Laserschneidern können Sie sich auf eine Entdeckungsreise durch die Laserschneidetechnik begeben.

ADH Werkzeugmaschine bietet eine Vielzahl von erstklassigen Laserschneidmaschinen, die alle Ihre Anforderungen erfüllen. Unser Faserlaserschneidmaschinen mit doppeltem Verwendungszweck (ULFT und ULET) können nicht nur Bleche, sondern auch Rohre mit Durchmessern von 20-320 mm schneiden und erfüllen damit die unterschiedlichsten Bearbeitungsanforderungen.

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