Wie Sie den Arbeitsablauf rund um die Laserschneidmaschine optimieren

Was der Faserlaser in die Produktion bringt

Gegenüber dem Plasmaschneiden oder dem CO₂-Laser hat der Faserlaser einen höheren Wirkungsgrad: für die gleiche Arbeit nimmt er weniger Energie auf, und das zeigt sich in den Betriebskosten. Die Schnittqualität ist durch die Präzision höher: saubere Kanten, oft ohne Nacharbeit, also weniger Zeit bis zum fertigen Bauteil.

Ein weiterer Vorzug ist die Wiederholgenauigkeit, die aus der Stabilität des Strahls am Ausgang der Lichtleitfaser entsteht. Mit Linearmotoren und weiterentwickelten Bewegungssystemen arbeitet man schneller und hält die Qualität über die Zeit konstant: genau das braucht die Großserie, bei der der Kunde das letzte Teil so bekommen muss wie das erste. Reduzierte Wartung und die Lebensdauer von Optiken und Mechanik vervollständigen das Bild auf lange Sicht.

Mit Systemen höchster Leistung, etwa unseren 50 kW, erreicht der Faserlaser auch Blechdicken, die früher andere und im Betrieb teurere Verfahren erforderten. Es bleiben aber Lösungen, die den Arbeitsablauf weiter optimieren. Welche?

Die Lösungen zur Optimierung der Schneidprozesse

Ein Faserlasersystem einzuführen ist der erste Schritt. Um das Beste daraus zu holen, müssen auch die Lösungen vor und nach dem Schneiden integriert werden.

Automatisches Be- und Entladen

Das Be- und Entladen des Materials gehört zu den ersten Ursachen längerer Durchlaufzeiten: das Handling der Teile ist unbequem und erzeugt Totzeiten, die den Zyklus unterbrechen. Ein automatisches Be- und Entladesystem verringert die Stillstände zwischen zwei Aufträgen und automatisiert Blechwechsel und Materialpositionierung. Die Vorteile hören nicht bei der Geschwindigkeit auf:

• Geringeres Risiko, das Material zu beschädigen
• Geringeres Unfallrisiko für die Bediener
• Weniger repetitive Tätigkeiten
• Personal produktiver eingesetzt
• Besser planbare Zeiten und Kosten

Automatisierung des Lagers

Wie das Be- und Entladen verkürzt ein automatisches Lagersystem die Handlingzeiten für Rohmaterial und Halbfertigteile. An die Produktionssoftware angebunden, organisiert es die Materialentnahme geordnet und hält den Betrieb durchgängig. Es muss allerdings auf die tatsächliche Anordnung von Maschinen und Material im Betrieb und auf den bestehenden Ablauf ausgelegt werden: hier machen maßgeschneiderte Konfigurationen den Unterschied.

Zuverlässigkeit und Bauweise der Maschine

Nicht alle Faserlasersysteme bieten die gleiche Effizienz. Viel hängt von der Bauqualität ab: In unseren Systemen arbeiten Linearmotoren mit hoher Leistung, die Präzision und Geschwindigkeit konstant halten, und der Schneidkopf Evo 4, im Haus entwickelt und bis 50 kW einsetzbar. Eine gut gebaute Maschine schützt die Produktionskontinuität und senkt die Kosten von Stillständen.

Steuerungssoftware

Die Steuerungssoftware verringert die Fehlermöglichkeiten und vereinfacht die Arbeit des Bedieners: Sie verkürzt die Rüstzeiten und hält das System in den richtigen Arbeitsbedingungen. Die Integration mit den betrieblichen Managementsystemen erlaubt es, die Produktion in Echtzeit zu verfolgen und Aufträge besser zu planen, während eine klare Oberfläche das Ändern der Schnittparameter schnell macht.

Nesting und gemeinsamer Trennschnitt

Um Zeit und Material zu sparen, müssen die Teile so kompakt wie möglich auf dem Blech angeordnet werden. Eine leistungsfähige Schachtelung (Nesting) optimiert diese Anordnung, verbessert die Materialausnutzung und senkt die Kosten. Der Faserlaser erlaubt außerdem den gemeinsamen Trennschnitt, also dieselbe Schnittlinie für zwei benachbarte Teile: beim Plasma ist das nicht möglich.

Die Parameter beim Faserlaserschneiden

Um das gewünschte Ergebnis zu erreichen, müssen die Bearbeitungsparameter sorgfältig eingestellt werden: jeder wirkt direkt auf den Prozess und auf die Schnittqualität.

• Polarisation des Strahls: beeinflusst die Energieverteilung und wie gleichmäßig der Laser das Material durchdringt.
• Wellenlänge: Faserlaser arbeiten um 1,06 µm, die für Metalle passende Wellenlänge, weil sie hohe Absorption und einen präzisen Schnitt sichert.
• Leistung und Intensität: werden nach Blechdicke und Vorschubgeschwindigkeit eingestellt. Mehr Leistung erlaubt größere Dicken mit geraden Kanten.
• Schnittgeschwindigkeit: beeinflusst die Oberfläche. Zu hoch erzeugt Grat, zu niedrig führt zu Überhitzung und Verzug.
• Schneidgas: Sauerstoff, Stickstoff oder Gasmix (Stickstoff und Sauerstoff zusammen) verändern Schnittart, Qualität und Geschwindigkeit.
• Fokuslage: wird nach Dicke und Reflexionsgrad des Materials eingestellt und macht den Schnitt gleichmäßig.
• Materialeigenschaften: jedes Metall verhält sich anders und beeinflusst die Schnittqualität.

Diese Parameter und ihr Zusammenspiel zu kennen erlaubt es, die Bearbeitung einzurichten, ohne das Lasersystem zu beschädigen oder das Material zu verderben. Genau daran arbeiten unsere Techniker: jeden Parameter auf die konkrete Bearbeitung abstimmen.

Die Systeme von Cutlite Penta: Automatisierung und maßgeschneiderte Konfigurationen

Unsere Faserlasersysteme für das Schneiden von Metall umfassen Lösungen höchster Leistung, ausgelegt auch für große Blechdicken und Großformate. Sie werden vollständig im Haus in der Toskana gebaut und nutzen unseren eigenen Schneidkopf.

Auch die automatischen Be- und Entladesysteme entwickeln wir im Haus, konfigurierbar in Linie oder um 90°, kombinierbar mit automatischen vertikalen Lagersystemen. Diese Systeme kommunizieren direkt mit der Lasermaschine, damit der Arbeitsablauf nicht stehen bleibt.

Das Hardware-Zubehör

An den Maschinen lässt sich Zubehör montieren, das Stillstandzeiten verringert und die Wiederholgenauigkeit erhöht. Zum Beispiel:

• Automatischer Düsenwechsler: die Maschine wechselt die Düse ohne Eingriff des Bedieners und reduziert Stillstände.
• Positionskamera: erlaubt es, die Arbeit der Maschine zu verfolgen, auch aus der Ferne.
• GASMIX: für das Mischen von Stickstoff und Sauerstoff.
• Automatisierung: eine Reihe von Optionen, um die Effizienz der Produktionsprozesse zu verbessern.

Die Software: Smart Manager Plus

Smart Manager Plus ist das gemeinsame Steuerungssystem unserer Maschinen: Es überwacht die Maschine in allen Schnittparametern und steuert die Leistung in den verschiedenen Schnittphasen sowie die Geometrien des zu fertigenden Bauteils. Alle Systeme von Cutlite Penta sind zudem für den Fernservice erreichbar, über Internet und TeamViewer.

Moderne Lasersysteme mit integrierter Automatisierung sind die Grundlage einer Fertigung, die ohne Stolpern produziert. Zu den Vorteilen des Faserlasers kommen bei uns ein dedizierter Service und maßgeschneiderte Konfigurationen, gebaut auf die tatsächlichen Arbeiten Ihres Unternehmens.

Häufige Fragen

Wie optimiert man den Arbeitsablauf einer Laserschneidmaschine?

Indem man an vier Fronten arbeitet: Automatisierung von Be- und Entladung, automatisches Lager mit Anbindung an die Produktionssteuerung, Steuerungs- und Nesting-Software sowie sorgfältige Einstellung der Schnittparameter. Die Maschine allein genügt nicht: Über die Lieferzeit entscheiden die Totzeiten rund um den Schnitt.

Welche Parameter beeinflussen die Qualität beim Faserlaserschneiden?

Polarisation des Strahls, Wellenlänge (bei Faserlasern um 1,06 µm), Leistung und Intensität, Schnittgeschwindigkeit, Schneidgas, Fokuslage und Materialeigenschaften. Sie müssen gemeinsam eingestellt werden, weil sie sich gegenseitig beeinflussen.

Was ist Nesting, und was ändert der gemeinsame Trennschnitt?

Nesting ist das möglichst kompakte Anordnen der Teile auf dem Blech, um Abfall zu reduzieren. Der gemeinsame Trennschnitt lässt zwei benachbarte Teile dieselbe Schnittlinie nutzen und spart Zeit und Material: der Faserlaser kann das, das Plasma nicht.

Wozu dient ein automatisches Be- und Entladesystem?

Um die Totzeiten zwischen zwei Aufträgen zu beseitigen: Es automatisiert Blechwechsel und Materialpositionierung. Außerdem senkt es das Risiko, das Blech zu beschädigen, die Risiken für die Bediener und die repetitiven Tätigkeiten und macht Zeiten und Kosten planbarer.