Es gibt mehrere Verarbeitungsoptionen für das Blechschneiden, und einige Faktoren, die bei der Bewertung der Anwendbarkeit zu berücksichtigen sind, umfassen: Materialtyp, Materialdicke, Teilegeometrie, erforderliche Kantenqualität, Ertrag, zulässige Wärmezufuhr oder mechanische Kraftniveaus, Maßtoleranzen, Kapitalkosten und Betriebskosten.
Die beliebtesten traditionellen Blechtechnologien sind Scherschneiden (z. B. Stanzen), Wasserstrahl, Plasma, Erodieren und Laser. In den 1930er Jahren war das Wasserstrahlschneiden im industriellen Bereich weit verbreitet, während die Flammbearbeitung und das Plasmaschneiden in den 1960er Jahren ihr Debüt feierten. Das Laserschneiden wurde in den 1970er Jahren eingeführt. Die Scherschnittmethode ist schwer nachzuvollziehen, da einige ihrer Veränderungen bis in die Antike zurückverfolgt werden können. Im Jahr 2016 war das Laserschneiden der größte Teil des weltweiten Umsatzes mit Metallschneidemaschinen. Der Vergleich von Schneidverfahren kann aufzeigen, welche Faktoren eine Vielzahl von Herstellern dazu bewogen haben, das Laserschneiden von Metallplatten einzusetzen. Hier werden nicht die Vor- und Nachteile der einzelnen Verfahren aufgeführt, sondern es wird ein kurzer Eins-zu-Eins-Vergleich zwischen dem Schneide- und dem Substitutionsverfahren durchgeführt.
Stanzen und Laserschneiden
Stanzen und Schneiden kann sehr schnell gehen, da in vielen Fällen die gesamte geometrische Form mit nur einem Schlag geschnitzt werden kann. Dies erfordert jedoch erhebliche Vorab-Werkzeugkosten, sodass die Produktionscharge groß genug sein sollte. Die beim Stanzen verwendete mechanische Kraft kann durch bestimmte geometrische Merkmale begrenzt sein, und es wird nicht empfohlen, Stanzen und Schneiden in bestimmten Werkstätten durchzuführen, die in agilen Umgebungen arbeiten.
Faserlaser haben den Weg dafür geebnet, dass leistungsstarke Industrielaser billiger werden. Wenn man Laser und Stanzen vergleicht, verändern kostengünstigere Technologien und Fortschritte in der Automatisierungstechnik schnell die Art und Weise, wie Blechteile in großen Mengen hergestellt werden. Viele Hersteller haben das Laserschneiden als ergänzendes Verfahren zur Massenfertigung von Löchern eingesetzt oder alte Stanzmaschinen durch Metall-Laserschneidmaschinen ersetzt.
Wir diskutieren die wichtigsten Vor- und Nachteile von Profilschneidemethoden, wobei der Schwerpunkt eher auf dem Blechschneiden als auf dem Blechschneiden liegt, da die größte Nachfrage nach Schneiden auf dem Markt Blech ist. Bitte beachten Sie, dass solche mit einer maximalen Dicke von {{0}},5 Zoll (12 Millimeter) als Blech bezeichnet werden, während solche mit einer Dicke von mehr als 0,5 Zoll (12 Millimeter) als Blech bezeichnet werden .
Wasserstrahl- und Laserschneiden
Wasserschneidemaschinen werden häufig zum Schneiden von Metallen und Nichtmetallen verwendet. Grundsätzlich ist das Wasserstrahlschneiden ein mechanischer Bearbeitungsprozess, daher ist bei Materialien mit höherer Härte eine höhere Schnittkraft erforderlich und die Schnittgeschwindigkeit wird langsamer. Das Schneiden von Metall erfordert die Verwendung von Schleifmitteln im Wasserstrahl, was zu Düsenverschleiß führen kann. Die Handhabung des angesammelten Schleifhaufens und des Schleifpulvers erfordert auch erhebliche Betriebskosten.
In Bezug auf die Bandbreite und Dicke der zu schneidenden Materialien ist das Wasserstrahlschneiden flexibel. Faserlaser können Bleche schneller schneiden, normalerweise mit einer engen Schnittfolge, und sie erfordern keine Wartung oder Verbrauchsmaterialien. Wenn die Werkstatt daher viele Blechzuschnitte durchführt, wird dies zur bevorzugten Produktionslösung.
Erodieren und Laserschneiden
Hersteller, die EDM verwenden, haben mindestens eines gemeinsam. Sie müssen sehr strenge Maßtoleranzen einhalten (normalerweise einige Mikrometer oder weniger). EDM hat die Marktnachfrage nach dem Schneiden hochwertiger Teile mit dickwandigem Metall von mehr als 12 mm erfüllt, die vertikale Querschnitte, ultrapräzise Toleranzen und eine Oberflächengüte im Submikronbereich erfordern. Im Gegensatz zum Laserschneiden kann die Schnittgeschwindigkeit bei dünneren Blechen nicht wesentlich verbessert werden. Laserschneiden kann ein zusätzlicher Prozess zum Vorschneiden von Löchern und Schneiden von Merkmalen sein, die keine Genauigkeit im Mikrometerbereich erfordern. Für gewöhnliche Blechverarbeitungsbereiche (0,25 mm bis 12 mm) ist das Laserschneiden viel schneller als die Elektroerosionsbearbeitung (sogar gestapelte Versionen) und kann in vielen Anwendungen eine hohe Genauigkeit aufrechterhalten.
Plasma- und Laserschneiden
Plasmaschneiden kann zum Schneiden von Metall verwendet werden, von dünnen Platten bis zu dicken Platten (mehrere Millimeter oder zehn Millimeter), mit Schlitzen, die typischerweise breiter als Laserschlitze sind, und einer deutlich höheren Wärmezufuhr in die Teile, und in einigen Fällen ist die Schnittfläche rauer . Im Vergleich zum Laser wird das Plasmaschneiden oft als weniger genaue Methode zum Schneiden von Blechen angesehen. Aus historischer Sicht liegen die Vorteile des Plasmaschneidens gegenüber dem Laserschneiden im Schneiden von dicken Blechen und dem kostengünstigen Schneiden von präzisen Blechteilen. Die Leistung von Faserlasern steigt schnell zu immer erschwinglicheren Preisen, wodurch das Schneiden von dicken Blechen jedes Jahr präziser wird. Beispielsweise kann mit einem 10-12 kW-Faserlasersystem ein qualitativ hochwertiges und schnelles Schneiden von 50 mm dickem Edelstahl, kohlenstoffarmem Stahl und Aluminium erzielt werden. Es ist absehbar, dass sich zwischen diesen beiden Bearbeitungsverfahren in Zukunft noch mehr in Richtung Faserlaser bewegen wird.
Die Kapitalkosten und Betriebskosten des Schneidprozesses variieren stark. In Anbetracht der hohen Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit von Faserlasern sind sie anderen Verfahren in Bezug auf die Komponentenkosten normalerweise voraus. Darüber hinaus wurden Faserlaser zu wirtschaftlichen Bauteilen gemacht, die zuvor nicht realisierbar waren. In absehbarer Zeit werden sich die Vorteile des Faserlaserschneidens deutlicher zeigen.
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