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Wie werden Metalle geschnitten? Leitfaden zu den verfügbaren Systemen

Nehmen Sie in Betracht, ein Metallschneidesystem für Ihr Unternehmen zu erwerben? Bevor Sie in eine Maschine für das Schneiden von Metall investieren, ist es wichtig, alle verfügbaren Optionen und die bezüglichen Vor- und Nachteile zu kennen. Zusätzlich zu den traditionellen Verfahren wie das Scheren, das Drahterodieren und das Plasmaschneiden macht die Einführung neuer Technologien wie das Faserlaserschneiden die Wahl schwieriger. Hier ein Leitfaden, um sich unter den Schneidsystemen orientieren und das für Ihre Produktion ideale erkennen zu können.

Was ist vor dem Erwerb eines Metallschneidesystems in Betracht zu ziehen

Einer der häufigsten Fehler beim Erwerb einer neuen Maschine für ein Unternehmen besteht darin, sich auf die unmittelbaren Vorteile des Kaufs zu beschränken, anstatt die langfristigen Kosten zu berücksichtigen. Man nimmt an, dass ein gutes Schneidsystem eine lange Lebensdauer gewährleistet; es ist daher grundlegend, dessen Effizienz und wirtschaftliche Auswirkung auf das Unternehmen zu bewerten. Die traditionellen Schneidsysteme für Metall sind in der Regel preisgünstiger, haben aber einen sehr hohen Verbrauch und Kosten für Arbeitskraft und lange Produktionszeiten. Sehen wir uns daher im Detail die Merkmale jedes Systems an:

Scherschneiden von Metall

Das Scheren ist das herkömmlichste Schneidsystem des Metalls, auf der Grundlage von Schermaschinen, die ein Kaltschneideverfahren verwenden.  Die Systeme für das Scherschneiden unterteilen sich in:

  1. Scheren mit kreisförmigen Messern, die das Blech in Längsrichtung schneiden
  2. Guillotinescheren, mit einem festen Messer unter dem Blech und einem beweglichen, das durch Kolben bewegt wird, die ihrerseits von einem Hydrauliksystem angetrieben werden. 

Die maximale Dicke beim Scherschneiden beträgt 20-30mm. Obwohl es sich um ein relativ kostengünstiges Schneidsystem handelt, besitzt es einige Nachteile:

  • Es erfordert Werkzeuge, die mechanischem Verschleiß unterliegen 
  • Es kann nur sehr einfache Bearbeitungen ausführen
  • Es erfordert Fachkräfte
  • Es hat hohe Wartungskosten

Blechschneiden durch Drahterodieren

Das Drahterodieren, oder EDM (Electrical Discharge Machining) ist ein System zur Metallformung, das Metall durch elektrische Entladungen erodiert. Ein Drahtleiter wird als Elektrode verwendet, während das zu schneidende Metallteil in eine Wanne mit dielektrischer Flüssigkeit getaucht wird. Zu den Vorteilen des Erodierens gehören die hohe Genauigkeit und die Vielseitigkeit der Bearbeitung, die Abwesenheit von Abfällen und die Möglichkeit, an Metallkleinteilen zu arbeiten. Dennoch hat das Drahterodieren einige Nachteile:

  • Lange Bearbeitungszeiten, die die Kosten erhöhen
  • Es besteht das Risiko, dass das zu bearbeitende Werkstück rostet, wenn es zu lange im Wasser bleibt
  • Es erfordert hochspezialisierte Arbeitskräfte
  • Beinhaltet starken Verschleiß der Elektroden
  • Es schneidet nur leitfähige Materialien
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Plasmaschneiden von Metallen

Das Plasmaschneiden von Metallen ist eine Technik der thermischen Trennung, die seit den 50er Jahren verwendet wird.  In diesem System wird ein Gas mit hoher Geschwindigkeit durch eine Düse ausgestoßen und erzeugt einen Lichtbogen zwischen einer Elektrode und dem zu schneidenden Metall. Das Gas wird in Plasma umgewandelt und erlaubt, das Metall mit sehr hoher Geschwindigkeit zu schneiden. Das Plasmaschneiden ist eine noch viel in aktualisierter Version verbreitete Schneidetechnik, dennoch weist sie gewisse Grenzen auf:

  • Hoher Energieverbrauch
  • Staubbelastung, die die Verwendung eines Filters erfordert
  • Es hinterlässt eine Fase von ca. 4-6 Grad, daher nicht für hochpräzise Bearbeitung geeignet
  • Es schneidet nur leitfähige Materialien

Wasserstrahlschneiden von Metallen

Das Wasserstrahlschneiden von Metall, oder WaterJet, ist eine neuere Kaltschneidetechnik, bei der Wasser mit sehr hohem Druck verwendet wird, um Metalle mit Dicken bis zu 40mm zu schneiden. Sie hat den Vorteil, das Material nicht zu beschädigen und es keiner mechanischen Belastung auszusetzen. Unter den Nachteilen:

  • Starke Geräuschentwickung
  • Düse, die leicht verstopft ist,
  • Nicht für komplexe 3D-Bearbeitungen geeignet
  • Pumpe und Schneidkòpfe unterliegen Verschleiß
  • Es erfordert die Entsorgung des Schlamms

Laserschneiden von Metallen

Die Verwendung des Laserschnitts für Metall ist dank der vielfachen Vorteile dieser Technologie immer mehr verbreitet. Die Laserschneidsysteme nutzen die Energie des Laserstrahls, um saubere Ränder zu erhalten und Schäden am Material aufgrund des Kontakts mit den Werkzeugen zu vermeiden. Zum Unterschied zum Plasmaschneiden ist der Laser ideal für Bearbeitungen von sehr hoher Genauigkeit, dank der tadellosen Schneidqualität. Außerdem ermöglicht es Bearbeitungen in kurzer Zeit, mit niedrigem Energieverbrauch und ohne Verschwendung.

Die Laserschneidsysteme können Technologien mit Faserlaser oder CO2Laser verwenden. In der Vergangenheit wurde für die Bearbeitung von Blechen mit Dicken von mehr als 4-5 mm hauptsächlich der CO2-Laser eingesetzt. Der Laser mit Lichtwellenleiter unterlag zu Beginn bestimmten Einschränkungen, unter anderem:

  • Schnitt nur an geringen Dicken
  • Niedrige Schneidleistung

Heute hingegen hat sich der Faserlaser weiterentwickelt und ermöglicht eineviel größere Effizienz im Verhältnis zum CO2-Laser und erlaubt das Schneiden auch angrößeren Dicken. Außerdem besitzt der Laser mit Lichtwellenleiter eine extrem reduzierte Wellenlänge, die Folgendes bietet:

  • Hohe Konzentration und Schneidleistung
  • Sehr hohe Präzision
  • Bearbeitungen an vielfachen Typologien von Metallen wie zum Beispiel Messing, Kupfer und Titan, daher sowohl an leitfähigen als auch nicht leitfähigen Metallen.
  • Reduzierte Bearbeitungszeiten und geringere Betriebskosten
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Vorteile des Metallschneidesystems Cutlite Penta

Cutlite Penta plant, erstellt und vertreibt Faserlasersysteme für das Schneiden von Metall mit sehr hoher Präzision. Jede Maschine von Cutlite Penta ist das Ergebnis von Projekten und prorietärer Technologie und bietet vielfache Produktionsvorteile, unter denen:

  • Schneidleistung bis zu 30kW, mit Schnitten an Dicken bis zu 50mm
  • Schneidkopf EVO3, um hohe Leistungen zu unterstützen
  • Höhere Schneidqualität
  • Bessere Leistungen auf dem Markt
  • Möglichkeit von kundenspezifischen Konfigurationen
  • Systeme mit Linearmotoren

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