Wie funktioniert Laser

Apr 02, 2023

6. Dezember 2016 Von Danielle Kirsh

Jim Cepican/Marubeni Citizen Cincom

Faseroptische Laser ermöglichen hochpräzises Laserschneiden mit hoher Geschwindigkeit. Bei Produkten, die mehrere Prozesse erfordern, können jedoch erhebliche Zeit- und Qualitätsprobleme entstehen. Durch die Kombination einer Langdrehmaschine mit einem faseroptischen Laserzuführungssystem können Lieferanten die Funktionen auf einer einzigen Maschinenplattform bereitstellen, um die Teilehandhabung zu reduzieren und die Teilegenauigkeit zu verbessern.

Da es sich um ein relativ neues System handelt, gibt es nur wenige Unternehmen, die solche Hybridmaschinen anbieten. Um die Technologie zu diskutieren, untersucht dieser Artikel den L2000 von Marubeni Citizen Cincom.

Der L2000 verwendet die 400-Watt-Singlemode-Lasereinheit von IPG Photonics mit 10-Mikron-Faser. IPG ist ein führender Anbieter von faseroptischen Lasern und bietet Support in den Vereinigten Staaten. Für spezifische Anwendungsanforderungen stehen zusätzliche Leistungseinheiten zur Verfügung. Eine Option ist ein QCW (Quasi Continuous Wave) 300-Watt-System, das bei Bedarf Leistungsstöße von bis zu 3 kW liefern kann.

Die Laserkopfbaugruppe wird auf dem Werkzeugschlitten der Cincom-Maschine montiert. Die Bewegungen werden im Teileprogramm der Maschinensteuerung programmiert. Das Gerät kann auch an der B-Achsen-Werkzeugposition montiert werden, was das Laserschneiden in verschiedenen Winkeln für Komponenten ermöglicht, die winkelige Laserschnittmerkmale erfordern.

Die Laserkopfbaugruppe ist flüssigkeitsdicht und kann betrieben werden, während das Werkstück während des Bearbeitungsprozesses mit Kühlmittel geflutet wird. Der interne Luftdruck schützt das Objektiv und die internen Komponenten.

Das während des Schneidvorgangs verwendete Hochdruckkühlmittel führt auch Kühlmittel durch das Rohrmaterial im automatisch ladenden Stangenzuführsystem. Dadurch werden die beim Laserschneiden entstehenden Schlacken (Späne) weggespült.

Für die XY-Strahlausrichtung zur Düse ist eine integrierte CCD-Kamera zur optischen Betrachtung und Ausrichtung im Lieferumfang enthalten. Die Live-Kamera ist auf dem mitgelieferten Touch-Monitor sichtbar, um die Einrichtungszeit zu verkürzen.

Der L2000 ist vollständig an die Cincom-Steuerung angeschlossen. Schnittpfad und Versätze werden vollständig in der Maschinensteuerung gesteuert und bearbeitet. Laserleistung und Gasart können aus dem Teileprogramm der Maschinensteuerung ausgewählt und auch im Teileprogramm bearbeitet werden.

Ein zusätzlicher Vorteil des L2000 besteht darin, dass er modular aufgebaut und nicht für ein bestimmtes Cincom-Maschinenmodell konzipiert ist. Ein einzelnes System kann gekauft und auf andere Maschinen übertragen werden. Das System ist auch bei älteren Cincom-Modellen nachrüstbar.

Generell liegen die Vorteile einer Hybridmaschine in der Kombination von konventioneller und Laserbearbeitung auf einer einzigen Plattform. Maschinisten können mehrere Arbeitsgänge in einer einzigen Aufspannung erstellen, was die Teilehandhabung reduziert. Das System kann die Prozesskontrolle verbessern und den Durchsatz erhöhen, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen. Und das System eignet sich auch für das Prototyping, da Maschinenbauer Rohre aus Vollmaterial herstellen können.