Bediensoftware verbessert Qualität beim Laserschneiden

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Die Geschwindigkeit des Schneidprozesses und die Beschleunigung der Laseranlage beeinflussen die Bearbeitungszeit eines Bauteils. Bei geraden Schnitten und großen Radien kann die Anlage über weite Strecken eine hohe Geschwindigkeit aufrechterhalten.

Ecken und Kurven bremsen beim Laserschneiden und erhöhen Streckenenergie

Je genauer der Laser jedoch eine Ecke oder Kurve schneiden muss, desto mehr muss die Anlage abbremsen. Dies wiederum erhöht die Streckenenergie des Lasers im Schneidprozess, falls der Anwender nicht die Parameter des Lasers an die Geschwindigkeit der Anlage anpasst.

Beim Schneiden von spitzen Winkeln kommt es zusätzlich zu einer verminderten Wärmeleitung in Richtung des schon bestehenden Schnittes. Dies heizt die Schnittstelle zusätzlich auf. Eine erhöhte Streckenenergie und ein Wärmestau führen zur Gratbildung, einer großen Wärmeeinflusszone und unter Umständen zu einem Eckenabbrand.

Software passt Parameter beim Laserschneiden in Ecken, Kanten und Umkehrpunkten an

Das Modul Cutassist passt die Laserparameter an die reduzierte Geschwindigkeit bei Ecken, Kanten und Umkehrpunkten an. Dabei verarbeitet die Software das Geschwindigkeitssignal aus der CNC- oder Robotersteuerung und wandelt es in eine Laserleistungsvorgabe um. Dadurch passen sich alle relevanten Laserparameter wie die mittlere Leistung, Pulsleistung und Frequenz optimal an die momentane Geschwindigkeit im Schneidprozess an.

Je nach Applikation werden sowohl die Leistung im cw-Betrieb als auch die Pulsparameter adaptiert. Dadurch ermöglicht die Software eine deutlich bessere Schneidqualität bei maximalen Schneidgeschwindigkeiten (Bild 1).

Bessere Laserschneidqualität sowohl mit Faserlasern als auch mit Scheibenlasern

Cutassist kann in allen Lasern eingesetzt werden, die Trumpf mit der neuen Tru-Control-Steuerung ausliefert. Dies sind unter anderem die Scheibenlaser der Tru-Disk-Generation und die Faserlaser der Tru-Fiber-Serie.

Um die optimalen Laserparameter zu ermitteln, unterteilt Cutassist die Brems- und die Beschleunigungsstrecke des Schneidprozesses in vier Bereiche. Für diese ermittelt die Software die jeweils optimalen Parameter zum Schneiden. Ausgehend von der Prozessleistung reduziert sie erst die mittlere Leistung. Ab einer gewissen Mindestgeschwindigkeit stellt Cutassist auf Laserpulse um. Über den Umkehrpunkt hinweg pulst der Laser mit konstanter Frequenz (Bild 2).

Der Anwender kann den kompletten Parametersatz aus der Datenbank laden. Die Anpassung geschieht zwischen Anlage und Laser automatisch. So werden beispielsweise bei der Anfahrt einer Ecke alle Phasen vom Laser eigenständig verwaltet, ohne dass der Anwender eingreifen muss. Dies erspart sowohl bei der Programmierung einzelner Bauteile als auch beim eigentlichen Schneidprozess viel Zeit, weil die Maschine immer mit optimalem Vorschub arbeiten kann.

Programm zu Laserschneiden langer Strecken wie auch filigraner Strukturen

Die Laserparameter passen sich durch Cutassist an die Vorschubgeschwindigkeit der Führungsmaschine an. Daher ist es bei hochlegierten Stählen ohne Bedeutung, ob die Anlage lange gerade Strecken mit hoher Geschwindigkeit fährt oder filigrane Strukturen schneidet. Das zugrunde liegende Laserprogramm muss der Anwender nicht ändern.

Für Baustähle über 2 mm Dicke stellt die Software zusätzliche Funktionen bereit, um die Schneidqualität – insbesondere in Eckbereichen – zu verbessern. Jede Kontur wird mit maximaler Geschwindigkeit bei optimierten Laserparametern geschnitten (Bild 3).

Im Vergleich zu konventionellen Techniken ermöglicht es Cutassist, die Schneidzeit pro Bauteil um bis zu 50% zu verringern – und dies bei höherer Qualität der Schnittkante. Anwender können Cutassist in allen Führungsanlagen einsetzen, die ein analoges, geschwindigkeitsproportionales Signal zur Verfügung stellen.

Elke Kaiser ist in der Applikationsentwicklung tätig bei der Trumpf Laser GmbH & Co. KG, Schramberg, Dr. Rüdiger Brockmann ist im Branchenmanagement tätig bei der Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH, Ditzingen.

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