Laserbearbeitung von Rohren
3D-Laserschneiden ist eine Technologie in der verarbeitenden Industrie, mithilfe derer Schnitte in dreidimensionalen Objekten durchgeführt werden können. Die Materialien können hierbei Kunststoff, Holz und diverse Metalle sein. Die Vorteile gegenüber anderen Fertigungsverfahren sind vielfältig hinsichtlich Anwendungsgebiete, Präzision und Wirtschaftlichkeit.
Technische Funktionsweise
Die verwendeten Technologien beim 3D-Laserschneiden sind die Lasertechnik, die mechanische Steuerung des Lasers auf mehreren Achsen sowie die Zufuhr, Bewegung und Entnahme der Werkstücke. Diese Technologien können in modernen Laserschneiden ohne menschliche Interventionen durchgeführt werden und ermöglichen somit einen hohen Grad an Präzision und Wirtschaftlichkeit.
Im Gegensatz zu anderen Technologien bietet der dreidimensionale Laserschnitt die Möglichkeit, Werkstücke nach dem Umformen mit Ausschnitten und Konturen zu versehen. Anders als beim 2D-Laserschneiden ist somit auch die Bearbeitung von Rohren und dreidimensionalen Objekten möglich.
Die Zufuhr und Entnahme der Werkstücke kann über Industrieroboter erfolgen. Die zur Bearbeitung erforderlichen Bewegungen der Werkstücke erfolgen durch den 3Daserschneider oder ebenfalls über synchron gesteuerte Industrieroboter.
Anwendungsgebiete
Die Anwendungsgebiete des 3D-Laserschneidens liegen heute überwiegend in der Metall verarbeitenden Industrie. Hier können Werkstücke direkt nach vorherigen Arbeitsschritten des Formens direkt mithilfe des Lasers weiter bearbeitet werden. Für die hohe Präzision der Schnitte ist der exakte Abstand zwischen Laser und Material zu berücksichtigen. Dabei wird der Istzustand über interne Sensoren kontinuierlich gemessen und mit dem Sollzustand abgeglichen und steuert den Betrieb der Maschine.
Beim Schneiden von Rohren wird durch diesen kontinuierlichen Abgleich eine hohe Präzision der Schnitte und Schnittkanten erreicht, die eine manuelle Nachbearbeitung in den meisten Fällen unnötig macht. Das 3D-Laserschneiden ermöglicht präzise Schnitte auch an Positionen, die bei manueller Bearbeitung nur schwierig oder gar nicht auf direktem Weg mit dem Schnittwerkzeug zu erreichen sind.
Vorteile gegenüber anderen Fertigungsverfahren
Der Umstieg der Industrie von manuellen Fertigungsverfahren hin zum 3D-Laserschneiden erfolgte durch eine Reihe von Vorteilen. Neben der Kostenersparnis durch die Reduktion und mitunter Entfall der Lohnstückkosten sind zugleich qualitative Kriterien ausschlaggebend. Die Maschine kann die Arbeitsschritte beliebig häufig in konstanter Qualität und Präzision wiederholen. Dies ist besonders in der Serienfertigung von Vorteil, da aufwendige Nachkontrollen, Aussortieren und Nachbearbeitungen entfallen. In der Einzelfertigung lassen sich auch komplizierte Schnitte direkt am Computer planen und von der Maschine in hoher Präzision durchführen. Die Zeit vom Entwurf zum Werkstück wird dadurch deutlich reduziert, die Marktchancen erhöhen sich.
Die Bearbeitung von Werkstücken aus Holz, Kunststoff und Metall mit 3D-Laserschneiden ist zugleich materialschonend. Die Intensität des Lasers ist präzise auf die Eigenschaften des Materials abgestimmt und ermöglicht dadurch schnelle Schnitte, ohne das umliegende Material zu verändern oder gar zu beschädigen.