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Laserschneiden

Bediensoftware verbessert Qualität beim Laserschneiden

15.12.2009 | Autor / Redakteur: Elke Kaiser und Rüdiger Brockmann / Rüdiger Kroh

Bild 1: Verbesserte Schneidqualität bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten: Schneidergebnis ohne (oben) und mit Cutassist (unten).
Bild 1: Verbesserte Schneidqualität bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten: Schneidergebnis ohne (oben) und mit Cutassist (unten).

Ein Softwaremodul passt die Laserparameter an die reduzierte Geschwindigkeit bei Ecken, Kanten und Umkehrpunkten an. Dabei verarbeitet die Software das Geschwindigkeitssignal aus der Steuerung und wandelt es in eine Laserleistungsvorgabe um. Die Schneidzeit kann so um bis zu 50% verringert werden.

Anwender, die Bauteile mit dem Laser schneiden, erwarten von ihrer Maschine, dass sie mit möglichst hoher Prozessgeschwindigkeit qualitativ hochwertige Bauteile liefert. Doch es gibt Situationen im Schneidprozess, in denen sich eine hohe Schneidgeschwindigkeit und gleichzeitig hohe Teilequalität nur schwer miteinander vereinbaren lassen. Je kleiner und filigraner der Anwender ein Bauteil schneiden möchte, desto geringer ist die realisierbare Vorschubgeschwindigkeit der Achsen.

Software passt Vorschubgeschwindigkeit beim Laserschneiden an

Damit Anwender gleichbleibend gute Bearbeitungsergebnisse erzielen, müssen die Laserparameter an die Bahngeschwindigkeit angepasst werden. Das Modul Cutassist, das ein optionaler Bestandteil der Bediensoftware Tru-Control von Trumpf ist, optimiert die Laserparameter stets auf die maximal mögliche Vorschubgeschwindigkeit der Führungsanlage und ermöglicht gleichzeitig qualitativ hochwertige Schneidergebnisse.

Um die Laserparameter dem Schneidprozess anzupassen, setzten Anwender bislang verschiedene Steuerungsstrategien ein, damit die vom Laser eingebrachte Streckenener-gie möglichst konstant bleibt. Hauptsächlich sind dies folgende Techniken:

  • Schneiden mit kontinuierlich strahlendem Laser (cw-Laser): Die cw-Laserleistung wird in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit angepasst. Je kleiner der Vorschub des Laserstrahls ist, desto geringer ist der Energieeintrag des Lasers in das zu bearbeitende Material. Jedoch limitiert die minimale Laserleistung, die notwendig ist, um das Material zu durchtrennen, diese Möglichkeit der Regelung. Denn ist die Laserleistung zu gering, reißt der Schneidprozess ab.
  • Schneiden mit gepulsten Lasern: Dort legt eine fest definierte Anzahl an Pulsen pro Streckeneinheit die Streckenenergie fest. Bei steigendem Vorschub steigt die Frequenz des Lasers proportional, während sie bei langsamerer Geschwindigkeit sinkt. Im Extremfall kann die Frequenz der Laserpulse den Wert null erreichen. Dies ist beispielweise bei Umkehrpunkten oder sehr scharfen Ecken der Fall, wenn die Vorschubgeschwindigkeit kurzzeitig auf null sinkt. Diese Art der Leistungsanpassung liefert qualitativ ausgezeichnete Bearbeitungsergebnisse. Allerdings ist die mittlere Leistung gepulster Laser geringer als die von cw-Lasern, mit dem Resultat, dass auch die maximal erzielbaren Schneidgeschwindigkeiten geringer sind.

Optimale Qualität und Geschwindigkeit beim Laserschneiden

Trumpf hat eine neue Strategie entwickelt, mit der der Anwender beim Schneidprozess die optimale Kombination aus Schneidgeschwindigkeit und -qualität erzielen kann. Möglich macht dies die neue Generation der Bediensoftware Tru-Control, mit der sich kontinuierlich strahlende Laser wie auch gepulste Laser betreiben lassen.

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