Laserstrahlschneiden

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1 Laserstrahlschneiden

2 Applikationsfolder Laserstrahlschneiden 2 Es werde Licht. Genesis 1,3 Am Anfang war Einstein Die Lasertechnologie ist ein Ergebnis der Überlegungen Albert Einsteins, der sich auch mit dem Phänomen Licht beschäftigte. Mit den Erkenntnissen Einsteins zur Beschaffenheit von Licht wusste man lange nichts anzufangen. Seine Theorie, dass Licht aus Teilchen bestehen könnte, die sich geordnet in eine Richtung bewegen, schuf die Grundlage für weitere Forschungen. Da die Teilchen Energie enthalten müssen, ging er davon aus, dass sie mit ihrer Energie auch Atome beeinflussen. Werden die kleinsten Bauteile der Materie kontinuierlich mit Licht in bestimmten Wellenlängen und Frequenzen beschossen, entsteht daraus ein verstärkter Lichtstrom, dessen Teilchen parallel verlaufen. Einstein nannte das die stimulierte Emission von Licht. Lange Zeit wurden seine Ansätze nicht weiterverfolgt. Erste Versuche des Physikers Charles Townes fanden noch mit Mikrowellen statt, die Apparatur nannte er Maser für Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Licht, wie es in der Natur nicht vorkommt 1960 baute der amerikanische Physiker Theodore Maiman aus einer Blitzlampe, Spiegeln, einem Rubin und Metallröhrchen erstmals einen einfachen Laser. Mit den Spiegeln lenkte er das Licht mehrfach auf den Rubin. Ich habe nur Dinge verwendet, die es bereits gab. Theodore Maiman Obwohl er zweimal für den Nobelpreis nominiert war, erhielt er die Auszeichnung nie. Beam me up, Scotty! Die Kraft des besonderen Lichtes faszinierte Wissenschaftler, Ingenieure und Science-Fiction-Autoren. Eine Vielzahl von mehr oder weniger realitätsnahen Verwendungsmöglichkeiten, die sich gegenseitig beflügelten, wurde erdacht... Die souveräne Handhabung des Laserschwerts ist ein Zeichen von überdurchschnittlichen Fähigkeiten. Obi-Wan Kenobi Laser überall, in Industrie, Medizin und IT Dennoch dauerte es, bis die ersten Anwendungen realisiert wurden, darunter die erste Schneidanlage für Bleche im Jahr Es folgten neue Behandlungsmethoden von Fehlsichtigkeit und die Entwicklung moderner Informationstechnologie mit weltweiten Datennetzen. Das Internet wäre ohne Lasertechnik nicht möglich. In den 1980er-Jahren etablierte sich der Laser mit der Compact- Disc-Technologie in Audio-, Video- und Datenverarbeitung. Die Messung von Distanzen auf Baustellen mit Lasertechnik und nächtliche Laser-Licht-Shows bei Freiluftveranstaltungen sind mittlerweile Alltag. Das Ergebnis war ein intensives, paralleles Licht, wie es in der Natur nicht vorkommt. Der Begriff Laser für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation kursierte aber bereits in Fachkreisen. Maimans Leistung wurde erst spät gewürdigt. NICKELS, Lothar: Geschichte des Lasers. Stand: ; WIKIA, INC. (Hrsg.): Lightsaber. Stand: o. J., abgerufen am

3 3 Applikationsfolder Laserstrahlschneiden Fokussieroptik Prozessgas Laserstrahl Schneiddüse Schneidspalt Laserstrahlschneiden Beim CO 2 -Laser wird das Licht von der Strahlquelle über Umlenkspiegel in eine Fokussieroptik geleitet. Diese bündelt mithilfe von Linsen und einer Düse den Strahl. Das Prozessgas schützt die Optik des Lasers und hält den Schneidspalt sauber. Die zum Schneiden erforderliche Intensität des Lichts entsteht durch das optimale Zusammenspiel der Elemente. Licht als Werkzeug Obwohl Laser eng mit Hightech und Science-Fiction assoziiert werden, gilt das Laserstrahlschneiden als das etablierteste der modernen Schneidverfahren. Laser kommen so oft in der Science-Fiction vor, dass sie zum Synonym für Zukunft geworden sind. Dabei ist das Laserstrahlschneiden eines der ausgereiftesten industriellen Schneidverfahren. Die Verbindung von hohen Schnittgeschwindigkeiten mit ungekannter Präzision und geringer thermischer Belastung des Werkstücks war neu. Sie ebnete den ersten Laserschneidanlagen in den 1970er-Jahren den Weg in die Industrie. Weil eine Nachbearbeitung der Schnittkanten häufig nicht mehr nötig war, ermöglichte die Technologie hohe Produktivitätssteigerungen. Ein weiterer Vorteil ergab sich durch die Möglichkeit, freie Formen zu schneiden. Weil Licht keinem mechanischen Verschleiß unterliegt, findet beim Laserschneiden keine Abnutzung statt. Das senkt die Wartungskosten, wodurch sich auch höhere Anschaffungs- und Installationskosten rechnen. Licht steuern: Die Welt der Prozessparameter Laser können fast alles, vorausgesetzt, man steuert sie richtig. Entscheidend ist eine ausgefeilte Verfahrenstechnik, um die vier Dimensionen Zeit, Raum, Energie und Material aufeinander abzustimmen. Die Stellschrauben für eine auf Material und Fertigungsprozess optimierte Schneidlösung sind vielfältig. Einwirkzeit, Leistungsdichte oder Absorption sind nur einige Faktoren, die das Ergebnis beeinflussen. Es gibt noch viele weitere, etwa die Brennweite der Optik oder den Öffnungswinkel des Strahls. In zwei Schritten kommt man zum Ziel: 1. Geeignete Parameter finden durch Testreihen und Simulationen, passend zu Maschine, Laser, Optik und Material 2. Parameter aufeinander abstimmen und für die Maschine umsetzbar machen. Die Qualität der Steuerungssoftware entscheidet dann, wie gut Laser, Optik, Mechanik und Werkstück harmonieren. In die richtige Richtung steuern: Laserstrahlen sind zwar gerichtet, verlaufen aber auch nicht hundertprozentig parallel. Think big: Faserlaser für die nächste Dimension Als Zukunft des Laserschneidens wird der Faserlaser gehandelt: Als Festkörperlaser kommt er mit nur einem Drittel der Energie eines CO 2 -Lasers aus. Das Licht des Faserlasers kann über weite Strecken geleitet werden. Dadurch können viel größere Werkstücke bearbeitet werden. Ressourcenschonung und nachhaltige Produktion sind Trends, die den Maschinenbau vor Herausforderungen stellen. Verbesserte Steuerungstechnik wird maßgeblich dazu beitragen, den Ressourceneinsatz effizienter zu gestalten. Produktionsverfahren werden dadurch nicht nur nachhaltiger, sondern auch wirtschaftlicher. SCHNEIDFORUM CONSULTING GMBH & CO. KG (Hrsg.): Laserschneiden mit dem Faserlaser. faser-laser.html. Stand: o. J., abgerufen am ; BUCHFINK, Gabriela: Werkzeug Laser Ein Lichtstrahl erobert die industrielle Fertigung. 1. Auflage, Würzburg: Vogel Buchverlag, 2006

4 Applikationsfolder Laserstrahlschneiden 4 Ganz schön helle: individuell optimierbare Steuerungstechnik. Sie beherrschen den Prozess des Laserstrahlschneidens. Jedes trennende Verfahren eröffnet eine Reihe spezifischer Vorteile und wirtschaftlicher Chancen. Um einen maximalen Nutzen aus diesen Vorteilen ziehen zu können, muss die entsprechende Technologie von Grund auf beherrscht werden. Das Potenzial des Laserstrahlschneidens mit seiner hohen möglichen Schnittgeschwindigkeit und Dynamik kommt erst durch eine induviduell angepasste Steuerung zum Tragen. Schneiden ist nicht gleich Schneiden: Wer aktiv steuert, kommt schneller an s Ziel. Die Spezialisten von ProCom verstehen die Prozesse des Laserschneidens und machen ihr Expertenwissen für Sie nutzbar. Wir begleiten den technologischen Fortschritt und verstehen uns als aktiven Teil desselben. Gemeinsam mit Ihnen entwickeln wir mit Kreativität und Leidenschaft wegweisende Automatisierungslösungen, die Ihre Laserstrahlschneidmaschinen noch leistungsfähiger machen: Durch einfachere Handhabung bei komplexen Anwendungen, höheren Durchsatz und bessere Schnittkantenqualität erzielen Ihre Kunden höhere Erträge und sind dem Wettbewerb immer einen Schnitt voraus. DAS PLUS FÜR IHRE KUNDEN + Qualität + Schnell und präzise schneiden mit ProCom CNC-integrierte Höhenregelung gleicht Unebenheiten aus Schneiden ohne Qualitätsverlust: automatische Einstellung aller qualitätsrelevanten Parameter aus der CNC Look-ahead optimiert Bearbeitungsgeschwindigkeiten Schnelle, ruckarme Bewegungen durch frei parametrierbares Verschleifen Spezielle Einstich-Strategien und Schnittfugenkompensation Laserleistungssteuerung mittels parametrierbarer Kennlinie Antastzyklen für die Z-Achse (Anfahren des Arbeitspunktes) Gasventilansteuerung Rezepturverwaltung Schnelles Ein-/Ausschalten des Laserstrahls Effiziente Maschinenbedienung + Das Resultat von Erfahrung und Kreativität Windows-basierte Betriebssystemumgebung Einheitliches, intuitives und visuelles Bedienkonzept Umfassende Makrobibliothek in die CNC integriert Unterstützung einer großen Bandbreite von Datenformaten wie z. B. DIN, DXF, HPGL, ESSI, DWG Konfigurierbare und erweiterbare Materialparameter-Datenbank in der CNC Grafisch-interaktive Startpunktbestimmung und Wiederaufsetzen Schieflagenkorrektur über Joystick und Laserpointer Grafische Visualisierung des Bearbeitungsfortschrittes

5 5 Applikationsfolder Laserstrahlschneiden Sie wollen präzise schneiden? Laserstrahlschneiden ist Ihre Anwendung. Hohe Maschinenverfügbarkeit + dank intelligenter Software Zugriff auf Betriebszustände, Warnungen und Fehlermeldungen der Antriebsregler aus der CNC-Steuerung heraus Servicefunktionen (z. B. frei konfigurierbare SMS-Alarmierung, Wartungsintervalle, Logfiles) Wirtschaftlichkeit + Zeit- und Materialersparnis Job-Queue-Betrieb: Während ein Job geschnitten wird, können weitere zusammengestellt werden. Einschieben von Eilaufträgen bei laufender Bearbeitung Komfortable Kalkulationsfunktionen Offene Schnittstellen erlauben eine einfache Integration der Maschine in ein modernes Fertigungsmanagement. Werkzeugwechselsysteme, Markiersysteme etc. können angebunden und gesteuert werden. Steuerung der Laserleistung in Abhängigkeit von Bahngeschwindigkeit und Kontur Schablonenschneiden Prozessführung + Gestalten Sie Ihre eigenen Abläufe Mehrere Bohrer- und Gewindeschneidaggregate, Fräser Integration intelligenter Kameras, Drucker und Laserpointer Neben Schneiden auch Schweißen und Gravieren möglich DAS PLUS FÜR SIE + Schnelle Inbetriebnahme + Schnell einrichten, zuverlässig betreiben Die CNC von ProCom ermöglicht einen modularen Aufbau der Automatisierungslösung: Sie können selbst auswählen, wie viele IOs benötigt werden, und diese, wenn nötig, jederzeit erweitern. Minimale zeitsparende Verkabelung der Komponenten dank moderner Bustechnik (EtherCAT) Schnellere und einfachere Inbetriebnahme der Maschine Fernwartung, Online-Meeting und Fernzugriff via Team- Viewer Raum für Individualität + Verwirklichen Sie Ihre Ideen! Integration Ihrer eigenen Bedieneroberfläche Individuelle Erweiterungen der CNC Software: Diese können Sie selbst integrieren oder von ProCom-Experten entwickeln lassen. Die selbst entwickelte, bewährte CNC-Kernsoftware von ProCom bietet maximale Freiheitsgrade. Frei konfigurierbare Prozessperipherie, Maschinenkonfiguration in der CNC Unterstützung von Hightech-Antriebstechnik Expertenwissen über Ansteuerung von Hochpräzisions-Linearmotoren Erfahrung mit Anwendungen kleiner 10 µm am Werkstück

6 Applikationsfolder Laserstrahlschneiden 6 Zuverlässige Hardware Intelligente CNC/ CAM- Software Performante Komponenten, z.b. Antriebstechnik Individuelle Beratung und Service = Einschneidend bessere Automatisierung Basis unserer Lösungen: Die CNC300ET Basis der ProCom-Automationslösungen ist die CNC300ET mit ihrer hohen Dynamik, intelligenten Konturverarbeitung und komfortablen grafischen Bedienoberfläche. Sie spielt ihre Stärken aus, wenn neben hoher Präzision und maximalem Durchsatz anspruchsvolle Funktionen gefragt sind, die sich aus individuellen Maschinenkonzepten ableiten. Die CNC300ET basiert auf der bewährten ProCom-CNC- Kernsoftware. Sie wird ausgerüstet mit Technologie-Paketen für Wasserstrahlschneiden, Laserstrahlschneiden oder Plasmaschneiden. Dadurch wird unser Expertenwissen über verschiedene Verfahren für Sie nutzbar und sorgt für einschneidend bessere Ergebnisse. Eine kompakte und robuste Bauweise ermöglicht eine raumsparende Anordnung im Schaltschrank. Ein CD-ROM-Laufwerk ist optional erhältlich, wodurch zusätzlich Platz gespart werden kann. Die CNC300ET unterstützt EtherCAT als Schnittstelle zu den Antrieben und zur Feldebene. Damit bietet Sie Ihnen maximale Flexibilität und eröffnet den Zugang zur gesamten Palette EtherCAT-basierter Antriebe und Peripheriekomponenten. Entwicklungspartnerschaft ist eine Gleichung, die aufgeht. Als Entwicklungspartner beraten wir Sie kompetent in allen Automationsfragen und stehen Ihnen zuverlässig mit über 30 Jahren Erfahrung zur Seite. Herausragendes Verfahrenswissen über Schneidverfahren wie Wasserstrahlschneiden, Laserstrahlschneiden und Plasmaschneiden machen wir für Sie nutzbar. Als Spezialist für trennende Technologien haben wir die Prozesse des Schneidens verstanden. Individualität geben wir jederzeit Raum und ermöglichen so die bestmögliche Unterstützung Ihrer ganz speziellen Maschinenkonzepte, die Ihren Wettbewerbsvorteil ausmachen. Integration funktioniert mit ProCom-Automationslösungen nahtlos, denn wir bieten von CNC-Steuerungen über CAM-Software bis hin zu Antriebstechnik genau auf Ihre Bedürfnisse abgestimmte Gesamtlösungen. Fundierte Beratung in allen Automationsfragen gehört für uns selbstverständlich dazu. Einschneidend besser! Weltweit sind Tausende ProCom-Lösungen erfolgreich im Einsatz. ProCom-Kunden zählen zu den Marktführern ihrer Branchen.

7 Mit ProCom gewinnen Sie einen Entwicklungspartner, der Ihnen zuverlässig zur Seite steht. 7 Applikationsfolder Laserstrahlschneiden

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