Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit beim Laserstrahlschneiden

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Optimierte Prozessführung reduziert Teilezeiten

Zu Beginn der Laserschneidtechnik, also in den 90er Jahren, lag der Fokus für die Teilezeitenreduktion auf der Steigerung der Laserleistung. Und in der Tat sind höhere Laserleistungen in allen Materialien mit höherer Produktivität verbunden. Die Leistungszunahme zeigt dabei einen annähernd linearen Zusammenhang im Schmelzschnitt und einen degressiven Verlauf im Baustahl-Brennschnitt. Später kamen Dynamiksteigerungen der Führungsmaschine hinzu und seit einigen Jahren werden zudem große Fortschritte in der gesamtheitlichen Prozessablaufoptimierung gemacht.

Der Nutzen der Dynamiksteigerungen ist stark konturabhängig. In diesem Zusammenhang wird häufig eine stark vereinfachte und dadurch irreführende Diskussion geführt. Die Dynamik einer Laserschneidmaschine ist weder die maximale Achsgeschwindigkeit noch die maximale Beschleunigung. In modernen Steuerungen sind sehr viele weitere Parameter hinterlegt, die die Dynamik maßgeblich beeinflussen. Typische Beispiele dafür sind der Ruck — die Ableitung der Beschleunigung nach der Zeit — sowie spezifische Wertefilter oder Verstärkungsfaktoren. In Bild 2 ist exemplarisch ein Analyseauszug dargestellt.

Der größte Faktor zur Reduzierung der Teilezeiten liegt bei komplexen Bauteilen in der Prozessführung. Durch Optimierung der Abläufe können erhebliche Verbesserungen realisiert werden. Kern solcher Arbeiten sind zum Beispiel die Reduzierung von Totzeiten, die Parallelisierung von Abläufen und die Prozesswahl unter ganzheitlicher Teilezeitenbetrachtung. Als anschauliches Beispiel kann das Verfahren Fast-Line dienen, das Trumpf im Jahr 2006 eingeführt hat. Es schafft einen fließenden Übergang zwischen Einstech- und Schneidprozessen und kann so die Teilezeiten im Dünnblech durchschnittlich um 20% senken.

Gemeinsamer Trennschnitt vermeidet Verschnitt

Große Fortschritte bei der Vermeidung von Verschnitt hat der gemeinsame Trennschnitt gebracht. Dabei werden die Konturen nebeneinander platzierter Teile gleichzeitig geschnitten. Diese liegen dabei so, dass ihre Entfernung dem Strahldurchmesser entspricht. Je nach Materialart und -dicke variiert der Teileabstand also entsprechend der Schnittspaltbreite. Auf diese Weise entsteht im Idealfall kein Restgitter.

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