Zusammenfassung

Kritische Konturelementen:
– schmale Stege und spitze Winkel => Wärmestau im Werkstoff => Überhitzung => Verzug,
Abschmelzen, Aufhärtung
– kleine Radien => hohe Achsbeschleunigungen erforderlich; Verringerung der
Schneidgeschwindigkeit; Geometrieabweichungen
– Wärmebeeinflussung bei schmalen Spalten und Stegen => Veränderung der Werkstoffparameter
=> Gratbildung
– große Schnittlängen => Verzug durch Wärmeeinbringung =>Geometrieabweichungen
Charakteristische Geometrieabweichungen sind z.B.:
– Geradheit der Schnittkante
– Rundheitsabweichung
– Maßabweichungen
– Abweichungen von der Parallelität
– Abweichungen von der Rechtwinkligkeit
– Eckenversatz
Geometrieabweichungen werden in erster Linie durch die dynamischen Eigenschaften der
Führungsmaschine verursacht.
Durch Laserstrahlschneiden lassen sich Parallelitätsabweichungen von etwa 15 µm und Abweichungen
von der Rechtwinkligkeit von weniger als 45 µm erzielen, wodurch quasi Fertigteilqualität gegeben ist.
Kriterien zur Bewertung der Schnittfläche und der Schnittspaltausbildung:
Schnittspaltweiten:
Die Schnittfugengeometrie zeichnet sich durch eine geringe Spaltweite und ausgeprägte
Rechtwinkligkeit aus. Die Spaltweite ist von Brennweite der Fokussieroptik und von der Blechdicke
abhängig.
Rechtwinkligkeits- und Neigungsabweichungen:
Mit zunehmender Blechdicke steigt die Unebenheit und der Anschmelzradius. Die Abweichung von
der Rechtwinkligkeit nimmt ab, da Meßfehler mit zunehmender Blechdicke zurückgehen.
Je dicker das Blech, desto ungenauer ist die Schnittfläche. Wird stark durch den Gasstrom beeinflußt.
Abstandsregelungen für das Laserstrahlschneiden:
– Rollenkopf: rein mechanisch, Probleme beim 3D-Schneiden
– Kapazitiver Sensorkopf: berührungslos, keine Kollisionsgefahr, funktioniert nicht beim Schweißen,
durch entstehendes Plasma wird kapazitive Regelung gestört
Führungssysteme:
– Kartesische Führungssysteme:
2D-Anlagen (3 Achsen) oder 3D-Anlagen (5 Achsen), Werkstück und/oder Optik beweglich
• hohe Bahngenauigkeit
• hohe Schneidgeschwindigkeiten
–
• großer Platzbedarf
Gelenkarmroboter:
Standardmäßige Industrieroboter mit sechs rotatorischen Achsen und externer Strahlführung;
Lichtwellenleiter (bei Nd:YAG) oder Gelenk- oder Teleskoparme (CO2);
Zusätzliche Achse wird dem Roboter in die Hand gelegt, die nur den Abstand zum Werkstück regelt
• gute räumliche Zugänglichkeit
• geringer Platzbedarf
• einfach in bestehende Fertigungseinrichtungen integrierbar
• geringe Bahngenauigkeit
• geringe Schnittgeschwindigkeit