Was für ein Hoch

May 25, 2023

Es geht um mehr als nur das Schneiden dicker Materialien. Es geht auch darum, die Prozesszeit zu verkürzen.

Das erste seiner Art in Südafrika.

Hersteller müssen kein Experte in der Faserlaser-Schneidtechnologie sein, um zu wissen: Wenn sie 6-mm-Bleche mit einem 4-kW-Laser schneiden können, können sie diese mit einer 8-kW-Laserstromquelle schneller schneiden. Überlegen Sie nun, was sie mit einer 30-kW-Faserlaserschneidemaschine erreichen können.

Diese Möglichkeiten stehen Metallverarbeitern heute zur Verfügung, aber es wäre falsch, sich ausschließlich auf das Schneiden dicker Metalle mit diesen neuen Hochleistungs-Faserlasern zu konzentrieren. Diese 10-, 12- und sogar 15-kW-Maschinen können viel mehr als nur dicke Materialien schneiden, auch wenn dies das Erste ist, was einem Metallbauer in den Sinn kommt, wenn er über diese leistungsstarken Werkzeugmaschinen spricht. Die Realität ist, dass die große Mehrheit der metallverarbeitenden Unternehmen Metall mit einer Dicke von 6 mm oder dünner verarbeitet. Es gibt einfach nicht viele Servicezentren, die das Laserschneiden von sehr dicken und speziellen Metallen benötigen. Derartige Anwendungen sind nicht häufig anzutreffen und werden in der Regel durch Plasma- oder Autogenschneiden oder bei wirklich dicken Blechen durch Wasserstrahlschneiden durchgeführt.

Fast Flame Profiling hat einen leistungsstarken 30-kW-Penta-Faserlaser von African Lazer Solutions gekauft, um eine CO2-Maschine zu ersetzen, die „müde“ geworden war. Auch Ersatzteile, um die Maschine am Laufen zu halten, seien nach Angaben des Unternehmens sehr teuer geworden

Die Geschichte der Hochleistungsfaserlasertechnologie dreht sich um die Verkürzung der Prozesszeit beim Laserschneiden. Aus diesem Grund kaufen Metallbauer eine leistungsstarke Laserschneidmaschine, um zwei oder sogar drei ältere Laser zu ersetzen. Sie können Teile schneller und kostengünstiger als je zuvor vom Laserbett entfernen.

Ein genauerer Blick darauf, wie wir hierher gekommen sind Erst Mitte der 2000er Jahre galten leistungsstarke CO2-Laserschneidmaschinen als das notwendige Werkzeug, um die Platte schnell und effizient zu bearbeiten. Nur wenige Jahre später wurde die Faserlasertechnologie eingeführt und ihre Verbreitungsrate explodierte Mitte dieses Jahrzehnts. Ohne sich um die Reinigung von Spiegeln oder Linsen, Balgprüfungen und Strahlausrichtungen kümmern zu müssen, fanden die Hersteller ein neues Schneidwerkzeug, das nur wenig Wartung erforderte und etwa die Hälfte der Betriebskosten eines CO2-Systems kostete.

Der Faserlaser erzeugt außerdem eine Strahlwellenlänge, die etwa zehnmal kürzer ist als die 10-Mikron-Strahlwellenlänge eines CO2-Resonators. Dieser fokussierte Strahl erzeugt eine höhere Leistungsdichte, die in Verbindung mit der höheren Absorptionsrate der Technologie zu Schnittgeschwindigkeiten führt, die die eines CO2-Lasers deutlich übertreffen, insbesondere bei Materialstärken von weniger als 6 mm.

Mit der Faserlasertechnologie können Hersteller die Leistung dieser Werkzeugmaschinen durch den Einbau von Laserproduktionsmodulen steigern. (In den Modulen wird das von Halbleiterdioden emittierte Licht in Ytterbium-dotierten Faseroptiken angeregt, bis der Laser entsteht; alle Module werden an eine aktive Faser gespleißt, die dann zur Lieferung des Laserstrahls verwendet wird.) Deshalb die jüngste Der Anstieg der Wattzahlen erfolgte so schnell. Aus rein technologischer Sicht ist das Hinzufügen von Leistung nicht komplex. Tatsächlich können Faserlaserschweißsysteme heutzutage in einigen Fällen mehr als 100 kW leisten.

Große Platte, die mit dem neuen 30 kW Penta-Faserlaser geschnitten wurde

Der Grund dafür, dass Hersteller keine 100-kW-Systeme in ihren Werkstätten haben, liegt darin, dass die Strahlführungssysteme einfach nicht so viel Leistung verarbeiten können. Aus diesem Grund wird so viel an der Gestaltung von Schneidköpfen geforscht. Jeder Hersteller von Laserschneidsystemen ist bestrebt, einen zuverlässigen Schneidkopf herzustellen, der den Faserlaserstrahl über einen längeren Zeitraum liefern kann, auch unter rauen Schneidbedingungen, die beim Schneiden dicker Materialien höchstwahrscheinlich auftreten.

In den letzten Jahren haben dieselben Werkzeugmaschinenhersteller Schneidkopfoptiken entwickelt, die die Strahlgröße während des Schneidens modulieren können. Diese technologische Entwicklung hat dazu geführt, dass Faserlaser-Schneidemaschinen nicht mehr nur Werkzeuge zum Schneiden dünner Bleche sind. Wenn das Material dicker wird, ist ein breiterer Strahl erforderlich, um mehr Schnittfuge zu erzeugen, damit geschmolzenes Metall entfernt werden kann.

Was leistungsstarke Faserlaser für eine Fertigungswerkstatt bedeuten Welche Leistung benötigt ein Faserlaser? Ein Unternehmen sollte sich den typischen Dickenbereich ansehen, der 80 Prozent seiner Arbeit ausmacht. Wenn es wirklich dünn ist, ist ein 15-kW-Laser wahrscheinlich nicht erforderlich. (Selbst wenn eine Werkstatt einen 15-kW-Faserlaser hätte, würde sie die Leistung auf 6 kW reduzieren und das dünne Material mit sehr hoher Geschwindigkeit und zu geringen Kosten schneiden).

Bedenken Sie, dass ein Hersteller mit einer leistungsstarken Maschine mehr Teile pro Stunde produzieren kann und die Teilekosten mit steigender Leistung sinken. Dies geschieht jedoch nur, wenn die Laserschneidmaschine schnell genug ist, um die Leistung der Maschine zu maximieren.

Was ist mit schnell gemeint? Die Betriebskosten werden wahrscheinlich steigen, wenn die Leistung einer Faserlaserschneidmaschine steigt. Im Allgemeinen erhöht eine Verdoppelung der Leistung die Laserbetriebskosten um 20 bis 30 Prozent. Deshalb ist es so wichtig, dass der Faserlaser mit höchster Effizienz arbeitet, damit die Teilzykluszeit verkürzt werden kann, um die höheren Betriebskosten auszugleichen. Durch die Verkürzung der Zykluszeit kann ein Hersteller die Auswirkungen variabler und fester Kosten reduzieren und die Rentabilität steigern.

Glücklicherweise schneiden Faserlaser schnell. Schauen Sie einfach zu, wie sie auf einer Ausstellung ein Stück Blech auf und ab rasen.

Warum hat Fast Flame Profiling einen leistungsstarken 30-kW-Penta-Faserlaser gekauft?„Heutzutage gibt es nur noch sehr wenige echte Job-Shops. Das sind Job-Shops, die die Vielfalt an Dienstleistungen anbieten, mit denen Metall vom Flachblech bis zum Profilschneiden bearbeitet werden kann. Die meisten Hersteller ziehen es vor, mehrere gleiche Produkte herzustellen, was die Entwicklungszeit und Werkzeugkosten minimiert.“ . Die Einrichtungen sind für eine Fließbandproduktion organisiert und die Qualitätskontrolle kann automatisiert werden. Der Papierkram wiederholt sich so sehr, dass die einzige Änderung möglicherweise das Datum und die Kundeninformationen sind. Kostenstudien werden vereinfacht und sind selten erforderlich. Personalschulungen können standardisiert werden. All dies zusammengenommen ermöglicht es dem Massenproduzenten, die Kosten des täglichen Betriebs zu kennen“, sagte Mike van Zyl, MD und Gründer von Fast Flame Profiling.

Der neue 30-kW-Penta-Faserlaser verfügt über ein 12 x 3 m großes Shuttle-Bettsystem und kann Kohlenstoffstahl bis zu 70 mm und Edelstahl bis zu 100 mm schneiden

„Umgekehrt müssen Lohnfertiger bei fast allen Projekten die Kosten kalkulieren. Die Maschinen der Werkstatt können bei manchen Aufträgen stillstehen, während bei anderen Aufträgen die gesamte verfügbare Ausrüstung genutzt werden muss. Diese Ausrüstung kann Millionen von Dollar kosten, und nur wenige Werkstätten verfügen über Ausrüstung.“ groß genug für einige Projekte“, fuhr van Zyl fort.

„Fast Flame Profiling ist ein typisches Beispiel dafür, worum es bei dieser Art von Lohnfertigung geht. Fast kein Auftrag gleicht dem anderen, und dynamische Innovation ist der Antrieb des Unternehmens. Das Qualifikationsniveau in einer solchen Werkstatt muss das eines Betriebs übertreffen, der jedes Mal den gleichen Artikel produziert.“ Tag, eine Praxis, die bald automatisch und sogar banal wird. In der Lohnwerkstatt muss der Arbeiter mit mehreren Fertigungsmethoden und mechanischen Variationen vertraut sein. Jeder Mitarbeiter benötigt Fähigkeiten zur Problemlösung, da es oft keinen Präzedenzfall als Referenz gibt. Echte Lohnfertiger verschwinden rapide, und mit ihr gehen auch die älteren Fähigkeiten mit den Rentnern verloren. Technische Schulen sind nicht in der Lage, das zu lehren, was über Generationen weitergegeben wurde.“

„Wir haben jedoch mit unserer bestehenden CO2-Maschine ein Stadium erreicht, in dem sie ‚müde‘ wurde und Ersatzteile, um die Maschine am Laufen zu halten, sehr teuer geworden sind. Bei einer erfolgreichen Wartung geht es nicht darum, Dinge zu reparieren. Es geht darum, Dinge nicht reparieren zu müssen. Hersteller sind“ Wir sind nicht daran interessiert, große Lagerbestände jeglicher Art zu führen, sei es Rohblechlager oder Ersatzteile für Geräte. Aber einige Maschinen, wie zum Beispiel ein Laserschneider, sind ein integraler Bestandteil des Fertigungsmixes einer Werkstatt. Deshalb sind Verarbeiter Sie müssen kluge Entscheidungen darüber treffen, welche Ersatzteile Sie behalten möchten. Aber wenn Sie gezwungen sind, nur importierte Ersatzteile zu verwenden, dann treffen Sie eine noch klügere Entscheidung und investieren in neue Ausrüstung.“

„Wir verfügen bereits über einen 10-kW-Faserlaser von Bystronic mit einem automatischen Be- und Entladesystem, daher sind wir mit der Geschwindigkeit und Dicke des Materials, das er im Vergleich zu unserem 4-kW-Faserlaser schneiden kann, sehr vertraut.“

Mit der Beliebtheit von Faserlasern und der steigenden Nachfrage nach der Bearbeitung mittlerer bis dicker Bleche bieten Ihnen leistungsstarke Laserschneidmaschinen Vorteile und werden nach und nach zu den neuen Marktfavoriten. Im Vergleich zu Laserschneidmaschinen mit kleiner und mittlerer Leistung sind Hochleistungslaserschneidmaschinen für Platten gleicher Dicke effizienter. Darüber hinaus wurde neben der deutlichen Steigerung der Leistung auch der Schneidprozess einer revolutionären Verbesserung unterzogen, die die Schneideffizienz gewährleistet und gleichzeitig die Verarbeitungskosten für die Benutzer erheblich senkt und auch die großen Probleme löst, die mit dem instabilen Schneiden dicker Kohlenstoffstahlplatten verbunden sind

„Natürlich verschaffte uns dieser Laser damals zusätzliche Kapazitäten, aber drei Jahre später hat sich unsere Position dahingehend geändert, dass wir die Ausrüstung ersetzen mussten und gleichzeitig nach mehr Kapazität, Leistungsfähigkeit und Produktivität suchten. Auch die Kosten für die Maschine und die Ersatzteile müssen berücksichtigt werden.“ in Betracht."

30 kW Penta-Faserlaser. Das erste seiner Art in Südafrika„Angesichts der Beliebtheit von Faserlasern und der steigenden Nachfrage nach der Bearbeitung mittlerer bis dicker Bleche bieten Ihnen Hochleistungs-Laserschneidmaschinen Vorteile und werden nach und nach zu den neuen Marktfavoriten. Im Vergleich zu Laserschneidmaschinen mit kleiner und mittlerer Leistung bieten Hochleistungs-Laserschneidmaschinen Vorteile Laserschneidmaschinen für Platten gleicher Dicke sind effizienter. Darüber hinaus wurde neben der deutlichen Leistungssteigerung auch der Schneidprozess einer revolutionären Modernisierung unterzogen, die die Schneideffizienz gewährleistet und gleichzeitig die Bearbeitungskosten für die Anwender erheblich senkt Lösung der großen Probleme, die mit dem instabilen Schneiden dicker Kohlenstoffstahlplatten verbunden sind.“

„Wir haben uns entschieden, in einen 30-kW-Penta-Faserlaser zu investieren, den wir von African Lazer Solutions gekauft haben, weil er uns viele Vorteile bietet.“

„Das Unternehmen Penta Laser ist ein Joint Venture zwischen der italienischen El.En. Group mit Sitz in Florenz, Italien, und der Chutian Laser Group mit Sitz in der Stadt Wuhan, Provinz Hubei, China. Die Beziehungen zwischen den beiden Unternehmen reichen bis ins Jahr 2007 zurück, als die Das erste Joint Venture wurde angekündigt. Das Unternehmen Penta Laser Equipment wurde jedoch erst 2013 gegründet. Im Jahr 2019 stärkte die El.En.-Gruppe ihre Präsenz in China im Geschäft mit Laserschneidsystemen durch die Übernahme der Minderheitsaktionäre gegen Bargeld und wurde anschließend zum 100 Prozent Eigentümer.“

Mit der neuen Maschine ist Fast Flame Profiling in der Lage, zur Schweißnahtvorbereitung Fasen in Bleche zu schneiden

„Dieser Verband gab uns Vertrauen in unsere Kaufentscheidung, da die Italiener bekannte Hersteller von Qualitätsgeräten in der metallverarbeitenden Industrie sind. Das Materialtransportsystem, das wir mit unserem 10-kW-Faserlaser gekauft haben, wird in Italien hergestellt.“

„Außerdem hat ein Hersteller in China kürzlich 30 der 30-kW-Maschinen von Penta Laser gekauft, dieselbe Maschine, die wir gekauft haben. Das sagt etwas aus.“

„Die Maschine verfügt über ein 12 x 3 m großes Wechselbettsystem und kann Kohlenstoffstahl bis zu 70 mm und Edelstahl bis zu 100 mm schneiden. Wir haben diese Parameter noch nicht getestet, da die Maschine erst im Mai 2022 installiert wurde.“

Stickstoffunterstützung und Fasenschneiden„Laserschneiden mit Stickstoff als Hilfsgas ist immer noch die erste Wahl für Anwendungen, bei denen die Kantenqualität von entscheidender Bedeutung ist. Luft bringt eine erhebliche Kapitalrendite für diejenigen mit sich, die Faserlaser verwenden oder rostfreien Stahl schneiden. Die starke Hitze von Fasern.“ Laser erzeugen in Kombination mit eingeblasener Luft Schnitte, ohne dass es zu einer Oxidbildung auf der Schnittfläche kommt. Dies bedeutet, dass sekundäre Reinigungsarbeiten erheblich reduziert oder sogar eliminiert werden.“

„Mit der neuen Maschine sind wir auch in der Lage, zur Schweißnahtvorbereitung Fasen in Bleche zu schneiden.“

„Nicht alle Metallverarbeiter benötigen einen Hochleistungslaser, insbesondere wenn nicht genug Arbeit vorhanden ist, um ihre aktuelle Laserschneidmaschine auszulasten Wenn Sie beispielsweise eine Schicht arbeiten, wird die Investition in einen leistungsstärkeren Laser, um die Arbeitsbelastung auf eine Viertelschicht zu reduzieren, wahrscheinlich keine gute Kapitalrendite bringen.“

„Aber wenn Metallverarbeiter ihre derzeitige Laserschneidkapazität maximieren und möglicherweise eine weitere Schicht hinzufügen möchten, sollten sie sich unbedingt mit Hochleistungslasern befassen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sie ältere Lasertechnologie verwenden.“

Für weitere Informationen kontaktieren Sie Fast Flame Profiling unter TEL: 011 866 1740 oder besuchen Sie www.fastflame.co.za