Coherent META-Baureihe vereint Leistung und Vielseitigkeit

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1 White Paper Coherent META-Baureihe vereint Leistung und Vielseitigkeit Nach dem großen Erfolg der OmniBeam und MetaBeam Laser-Maschinen stellt Coherent nun die neue Baureihe der Serie META vor. Durch die enorme Stabilität des neu entwickelten Monocoque-Maschinengestells werden besonders hohe Geschwindigkeiten bei gleichzeitig höchster Präzision erreicht. Zudem wurde der Arbeitsbereich auf eine Größe von 1,25m x 1,25m erweitert, um auch internationale Standardformate vollständig schneiden zu können. Die nachfolgende Tabelle fasst die wichtigsten Neuerungen und Weiterentwicklungen zusammen. Leistungsmerkmal META 1,25 m x 1,25 m Schneidbereich Moderner Schneidkopf mit kapazitivem Höhensensor Vorteile für den Anwender Schneiden von internationalen Standardformaten auf kleinster Stellfläche Perfekte Schneidergebnisse im gesamten Arbeitsbereich Integrierter Autofokus zur Steigerung von Durchsatz und Schnittqualität Schnelles Einstechen reduziert Zykluszeiten Zwei Hochdruck- Schneidgasventile (17 bar) Wartungsfreier, vollständig geschlossener 1000 W CO 2-Laser mit hoher Pulsleistung Integrierte Leistungssteuerung Hoher Maximaldruck, z.b. für das effiziente Schneiden von Edelstahl mit Stickstoff. Schnelles Umschalten zwischen 2 Gasen während der Bearbeitung, z.b. Sauerstoff zum Einstechen u. Stickstoff zum Schneiden Hohe Schneidgeschwindigkeiten Hohe Schnittqualität, auch bei dicken Blechen Niedrigste Betriebskosten Schneiden feinster Konturen ohne Ausbrände Weiter Leistungsbereich für viele Anwendungen Eine weitere Neuerung stellt das optimierte und besonders ergonomische Bedienfeld dar. Zusammen mit einer ebenfalls neuen CAD/CAM Software, die in vielen europäischen Sprachen verfügbar ist, ergibt sich eine ausgezeichnete Benutzerfreundlichkeit. Maschinen der META- Baureihe besitzen einen kapazitiven Höhensensor, einen programmierbaren Auto-Fokus und ein integriertes Vision-System. Dieses Dokument gibt einen kurzen Überblick über die Möglichkeiten der META-Baureihe und zeigt, wie Anwender sich die außergewöhnliche Leistungsfähigkeit zunutze gemacht haben. Die Coherent META ist ein komplett integriertes System, das eine 1000W CO 2 -Laserstrahlquelle, CNC, Strahlführung, Schneidgasversorgung und Antriebstechnik in einem kompakten und stabilen Maschinengestell vereint. Trotz des großen Arbeitsbereiches von 1,25m x 1,25m beträgt die Stellfläche lediglich 2,1m x 2,4m, so dass die META auch problemlos in kleinen Werkstätten betrieben werden kann. Die META schneidet Baustahl mit einer Dicke von bis zu 6mm (rostfreier Stahl bis 3mm) mit höchster Schnittqualität und erreicht beim Schneiden von dünnen Nicht-Metallen Geschwindigkeiten von bis zu 50m/min. Optische Linearmaßstäbe garantieren eine I tech.sales@coherent.com I (800) I (408)

2 Konturgenauigkeit von 5µm (Wiederholgenauigkeit: 25µm). Auch wenn die META besonders für das Schneiden von Metallen optimiert wurde, so lassen sich auch Kunststoffe und organische Materialen bis zu einer Dicke von 30mm einfach und sicher schneiden. Die integrierte CAD/CAM Software ermöglicht den Import von unzähligen Grafikformaten (dxf, dwg, AI, HPGL, Gerber, bmp, jpg, tif ) und ist zudem ein mächtiges Werkzeug zur Erstellung von Teile- Programmen direkt an der Maschine. Diesen werden aus der umfangreichen Datenbank nur noch die Prozessparameter hinzugefügt. Das Beladen der META mit Material ist besonders einfach. Der Maschinentisch kann nach vorne oder hinten aus der Maschine gefahren werden, so dass sich ein leichter Zugriff auf die Arbeitsfläche ergibt. Wechseltische (manuell oder vollautomatisch) erhöhen die Produktivität der META um ein Vielfaches. Dünne Materialien werden durch den Vakuum-Tisch sicher an ihrer Position gehalten, so dass in der Regel keine zusätzliche Fixierung durch Klemmen oder Schrauben notwendig ist. Der Schneidkopf mit Auto-Fokus und kapazitivem Höhensensor sorgt für gleichbleibende Schneidergebnisse und vereinfacht das Schneiden von unterschiedlichen Materialien und Dicken. Hilfe des integrierten Vision-Systems. Eine hochauflösende Kamera erkennt Registriermarken und erlaubt so die exakte Anpassung des Programmes an die Kontur. Durch automatisches Verschieben, Verdrehen, Skalieren und sogar Entzerren werden Schilder und Grafiken mit höchster Präzision ausgeschnitten. Im Folgenden sind zwei typische Anwendungen aus der Schilder- und Grafikindustrie zu sehen: Bild 2: Bedruckte Aluminiumtafeln. Bild 3: Teile aus Rostfreiem Stahl graviert und geschnitten. Bild 1: Einsatz des Vision-Systems zum präzisen Ausschneiden von Frontblenden. Heutzutage ermöglichen es moderne Druckverfahren Schilder und Grafiken direkt auf Metalle, wie rostfreien Stahl oder Aluminium zu drucken. Die META ermöglicht das präzise Schneiden solcher Platten mit Typischer Einsatz Die META bietet eine einzigartige Kombination aus geringer Baugröße, niedrigen Betriebskosten, einfacher Bedienung und hoher Vielseitigkeit. Diese Eigenschaften machen die META für Anwender, die viele unterschiedliche Anforderungen haben, besonders attraktiv. Die Fähigkeit der META, unterschiedliche Materialien ohne lange Umrüstzeiten schneiden zu können, erlaubt das wirtschaftliche Schneiden von Einzelteilen bis zur Serienfertigung. Ein Beispiel für den effizienten Einsatz der META ist die Anwendung in der Herstellung von komplexen Prototypen, sei es in industrieller oder I tech.sales@coherent.com I (800) I (408)

3 wissenschaftlicher Umgebung. Hierbei ermöglicht es die META den Entwicklern in nur wenigen Schritten vom ersten Konzept zum fertigen Produkt zu gelangen. Gerade der Verzicht auf die oft langwierige und teure Vergabe von einzelnen Aufträgen an Lohnfertiger kann Entwicklungszyklen extrem verkürzen. Die folgenden Bilder zeigen eine Auswahl möglicher Anwendungen. Bild 7: Dichtungen aus unterschiedlichen Materialien. Bild 4: Eine komplexe Roboter-Struktur aus vielen beweglichen Teilen, hier aus Holz geschnitten. Bild 8: Präzisionsteil aus Baustahl. Bild 5: Dünne Metall- und Kunststoffteile, auf einer META geschnitten und graviert. Die besondere Konzeption, die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, und die geringen Betriebskosten der META gewährleisten für den Anwender einen besonders hohen Nutzwert und ermöglichen eine schnelle Amortisation. So benötigt z.b. der Coherent Sealed-off CO 2 -Laser fast 50% weniger Energie als ein herkömmlicher, schnell-geströmter Laser, wie er in den meisten anderen Laserschneidmaschinen eingesetzt wird. Zudem werden durch den Einsatz des Sealed-off Lasers Kosten für Verschleißteile und Wartung auf ein Minimum reduziert. Bild 6: Dreidimensionale Strukturen aus Metall. Kosten für Lasergas (Gas, Lagerung und Lieferung) fallen gar nicht erst an: mit einer einzigen Lasergasfüllung arbeiten Coherent Laser bis zu Stunden! Sealed-off Laser besitzen keine beweglichen Teile. Pumpen und Gebläse, die aufwändig gewartet und nach bestimmten Zyklen getauscht werden müssen, gibt es nicht. Der Verzicht auf solche Bauteile erlaubt eine äußerst kompakte Bauform des Lasers und ermöglicht erst die geringen Abmessungen der META. I tech.sales@coherent.com I (800) I (408)

4 Bild 9: Coherent DIAMOND E1000. Der kompakteste CO 2- Laser seiner Klasse Einer der ersten Anwender berichtet, dass er durch den Einsatz der META seine Produktionsmöglichkeiten erheblich erweitern, gleichzeitig aber seine Kosten deutlich senken konnte. Präzise Teile aus Metallen und Nicht-Metallen, z.b. für die Medizintechnik lassen sich auf der META deutlich schneller und kostengünstiger schneiden als auf einer 4kW-Anlage, die mittlerweile nur noch zum Schneiden von dicken Blechen im Einsatz ist. Durch die hohen Beschleunigungen und geringen Betriebskosten lassen sich auf der META viele Teile deutlich wirtschaftlicher schneiden als auf sehr viel größeren Maschinen mit Multi-Kilowatt- Lasern. Die Coherent Software zur Erstellung der Teile- Programme hilft zusätzlich Kosten zu sparen. Übliche CAM Software benötigt sehr saubere dxf-dateien, die ausschließlich aus Geraden und Kreisbögen bestehen. Die Software der META ist deutlich flexibler. Auch Dateien von Grafikprogrammen wir Adobe Illustrator oder CorelDraw können leicht in maschinenlesbare Teile-Programme umgewandelt werden. Dies verkürzt die Arbeitsvorbereitung zum Teil erheblich. Auch das Schneiden von bedruckten technischen Textilien gehört zu den Aufgaben dieses Anwenders. Dadurch, dass diese Materialien dehnbar und die Drucke teilweise verzerrt sind, muss die Schneidkontur bei jedem Teil angepasst werden. Dies geschieht bei der META schnell und fehlerlos mit dem eingebauten Vision-System, das auch die asymmetrische Entzerrung beherrscht. Auf einer typischen, großen Flachbett-Anlage ist dies nicht möglich, und die Anpassung der Kontur an den Druck - oder auch umgekehrt - muss manuell erfolgen. Auch so lassen sich mit der META Produktionskosten einsparen. Aber nicht nur unter solchen Produktionsbedingungen kann die META helfen, Kosten zu sparen. Ein Beispiel aus der Schilder- und Grafik-Industrie zeigt weitere Möglichkeiten. Schilder, Abdeckungen, Grafiken und ähnliche Bauteile aus Metall oder Kunststoff werden in der Regel gestanzt. Bei sehr hohen Stückzahlen und kleinem Produktspektrum ist dies in der Regel das geeignete Produktionsverfahren. Bei hoher Variabilität und kleinen Stückzahlen spielt die META allerdings ihre Stärken aus. Nahezu sämtliche Materialien lassen sich ohne Rüstzeiten schneiden, Kosten für Werkzeuge entfallen und das Werkzeug Laserstrahl ist zudem verschleißfrei. Im vorliegenden Fall hat sich die META selbst bei nur zweistündigem Betrieb pro Tag bereits nach einem Jahr bezahlt gemacht. Für das gleiche Produktionsvolumen musste die Stanzmaschine teilweise 2-schichtig betrieben werden. Gerade die geringen Betriebskosten machen die META so interessant. Werkzeugverschleiß, wie er beim Fräsen oder Bohren vorkommt gibt es beim Laserschneiden nicht. Zusatzmaterialien, wie beim Wasserstrahlschneiden werden nicht benötigt. Durch die hohe Schnittqualität fallen keine Kosten für Nacharbeit an. Im Vergleich zu anderen Verfahren sind die Betriebskosten für die META teilweise um den Faktor 10 oder mehr niedriger. Viele Anwender versuchen daher möglichst viele ihrer Aufträge auf der META zu schneiden, um hochwertige Teile zu geringen Kosten zu fertigen. Die META ist die kompakteste und wirtschaftlichste Maschine für das Laserschneiden von Metallen. Mit einer Ausgangsleistung von 1000W und einem Arbeitsbereich, der einer halben Mittelformat-Tafel entspricht, lassen sich bis zu 70% aller typischen Laserteile schneiden. Durch den Einsatz eines CO 2 - Lasers ist die META zudem besonders flexibel. Es können auch Kunststoffe und organische Materialien mit höchster Präzision und Geschwindigkeit bearbeitet werden. Durch die integrierte Leistungssteuerung lassen sich feinste Konturen schneiden und gravieren. Auch Kiss-Cutting wird so ermöglicht. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Wirtschaftlichkeit wird die META besonders oft in Werkstätten, im Prototypenbau, in Forschung & Entwicklung, aber auch in der Serienproduktion eingesetzt. I tech.sales@coherent.com I (800) I (408)

5 Bild : Enorme Bandbreite: Vom Kiss-Cutting von Papierfolie bis zum Schneiden von 3mm rostfreiem Stahl. I tech.sales@coherent.com I (800) I (408)