Aufrufe: 41 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 15.10.2021 Herkunft: Website
Das Laserschneiden ist eine unglaublich nützliche Entwicklung des letzten halben Jahrhunderts. Durch die Abgabe extremer Hitze in einem unglaublich schmalen Strahl ermöglicht das Laserschneiden Herstellern und Schweißern das Schneiden kundenspezifischer Stücke und Teile aus Metall mit höchster Präzision. Wie so viele andere Technologien trägt sie zur erhöhten Eleganz und Zuverlässigkeit vieler moderner Maschinenteile bei.
Natürlich ist das Laserschneiden, wie alle Technologien, ein sich ständig weiterentwickelndes Gebiet, was bedeutet, dass es nie perfekt ist. Es gibt immer Hindernisse, die es zu überwinden gilt, und Grenzen, die es zu überwinden gilt. Wenn es um das Laserschneiden von dickem Stahl geht, zeigen sich diese Grenzen vor allem in Faktoren wie den zu schneidenden Materialien, der Leistung der Laser und – daraus resultierend – der maximalen Metalldicke, die die Laser verarbeiten können.
Laser können viele Materialien durchschneiden und werden typischerweise bei einigen wenigen Metallarten eingesetzt – insbesondere bei Kohlenstoffstahl, Weichstahl, Edelstahl, Stahllegierungen und Aluminium.
Stahl ist eine Mischung aus Eisen und Kohlenstoff. Kohlenstoffstahl ist Stahl mit einem besonders hohen Kohlenstoffanteil.
Weichstahl hat im Vergleich zu Kohlenstoffstahl eine geringe Kohlenstoffkonzentration.
Edelstahl fügt geringe Mengen Chrom hinzu, um Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.
Legierter Stahl wird mit einem oder mehreren anderen Elementen verbunden, um ihn zu verstärken.
Aluminiummaterialien sind nützlich, da sie leichter als Stahlmaterialien sind.
Zusätzlich zu diesen Metallen können Laser zum Schneiden vieler nichtmetallischer Materialien verwendet werden, von Holz über Kunststoff bis hin zu Keramik. Am häufigsten wird es jedoch zum Schneiden von Metall verwendet, insbesondere der oben aufgeführten.
Es scheint einfach genug zu sein, eine einzige maximale Dickengrenze für alle Laserschneider zu fordern, aber es ist komplizierter. Bei der Art und Weise, wie ein Laser ein Metallstück schneidet, spielen viele Variablen eine Rolle, daher hängt die maximale Laserschnittdicke unter anderem vom spezifischen Laser und dem verwendeten Material ab.
Um eine bestimmte Zahl zu benennen, können wir einen Hochleistungslaser – 6.000 Watt – mit einem Metall wie Edelstahl kombinieren. In diesem Fall würde die maximale Dicke des Laserschneidens typischerweise etwa 2,75 Zoll betragen.
Diese Dicke hängt jedoch von diesen bestimmten Variablen ab. Derselbe Laser könnte in Kombination mit Kohlenstoffstahl wahrscheinlich nur bis zu 1 5/8 Zoll bearbeiten, während ein 4.000-Watt-Laser nur 1 Zoll Edelstahl durchdringen könnte.
Bei nichtmetallischen Materialien wie Holz und Kunststoff würde die maximale Dicke enorm ansteigen, da diese viel weniger dicht und fest sind als Stahl oder Aluminium.
Bei der Betrachtung der maximalen Schnittstärke eines Lasers sollten Sie insbesondere zwei Faktoren analysieren: Laserleistung und Material. Ein Laser mit einer Wattleistung ist nicht in der Lage, ein so dickes Material zu durchschneiden wie ein Laser mit einer anderen. Ebenso kann derselbe Laser nicht die gleiche Dicke von Kohlenstoffstahl durchschneiden wie Aluminium.
Zu den häufigsten Laser-Wattstärken gehören 3.500, 4.000 und 6.000. Laser mit 6.000 Watt eignen sich hervorragend zum Schneiden von besonders dicken oder starken Metallen, in vielen Fällen reichen jedoch auch die niedrigeren Wattzahlen mehr als aus, um die Arbeit zu erledigen.
Die Festigkeit eines bestimmten Metalls kann abhängig von Faktoren wie dem Verhältnis verschiedener Elemente in der Legierung variieren, es gibt jedoch immer noch die Tendenz, dass bestimmte Metallarten stärker oder schwächer sind als andere. Hier finden Sie einen kurzen Überblick darüber, wie die zuvor genannten Materialien im Vergleich zueinander abschneiden, von den härtesten bis zu den am einfachsten zu schneidenden.
Kohlenstoffstahl: Hohe Kohlenstoffmengen verleihen einem Metall eine zusätzliche Festigkeitsschicht.
Weichstahl: Weichstahl hat einen geringeren Kohlenstoffgehalt als Kohlenstoffstahl und lässt sich leichter schneiden. Fertige Produkte aus Weichstahl sind zwar besser schneidbar, aber stärker und widerstandsfähiger als solche mit einem höheren Kohlenstoffanteil.
Edelstahl: Das Vorhandensein von Chrom bekämpft Rost und macht das Material oft weniger duktil und schwieriger zu schneiden. Allerdings hat es nicht die gleiche Wirkung wie Kohlenstoff.
Aluminium: Aluminium ist typischerweise ein sehr duktiles Material, wie jeder weiß, der Erfahrung mit Aluminiumfolie hat. Für Laser stellt es selten ein nennenswertes Problem dar.
Nichtmetallische Materialien: Es überrascht nicht, dass Materialien wie Holz, Kunststoff und Keramik ganz unten auf der Liste stehen, die eine deutlich geringere Festigkeit aufweisen als Metall.
Abhängig von der spezifischen Legierung und dem Verhältnis der enthaltenen Elemente können auch andere Stahllegierungen an verschiedenen Stellen in der Liste erscheinen. Auch hier ist keine dieser Ranglisten endgültig, da sie je nach Struktur eines bestimmten Metalls von Fall zu Fall variieren können. Beispielsweise kann eine Edelstahlsorte viel weicher sein als eine andere. Aber die obige Liste kann helfen, einen Eindruck davon zu vermitteln, wie die Dinge oft sind.
Auch die Geschwindigkeit ist eine Überlegung wert. Laser mit höherer Schneidleistung können größere Dicken durchschneiden, können aber auch kleinere Dicken in kürzerer Zeit durchschneiden. Ebenso kann ein Laser schwächere Materialien schneller durchschneiden als stärkere. Dies kann manchmal dazu beitragen, einen Laser mit hoher Wattzahl zu verwenden, selbst wenn es sich nicht um ein besonders dickes oder starkes Metall handelt.
Allerdings wird die Geschwindigkeit auch durch den Einsatz von Gas im Prozess beeinflusst. Metall darf nicht einfach unachtsam durchtrennt werden, da sonst Grate und andere Unebenheiten an den Schnittkanten zurückbleiben würden. Während die Schnitte vorgenommen werden, muss Gas mit hohem Druck zugeführt werden, um diese Probleme auszugleichen. Edelstahl verwendet beispielsweise Stickstoff, während Kohlenstoffstahl Sauerstoff verwendet. Die Art des Gases und die Zeit, die für die ordnungsgemäße Anwendung erforderlich ist, können sich auf die Geschwindigkeit des Prozesses auswirken. Außerdem hängt der Prozess vom zu schneidenden Material ab.
Bei der Entscheidung, welchen leistungsstarken Laserschneider Sie benötigen, müssen Sie diese Faktoren gegeneinander abwägen und auch gegen den Zweck, für den Sie den Laser benötigen. Möglicherweise benötigen Sie für eine bestimmte Aufgabe nicht den Laser mit der höchsten Leistung.
