Die Trumatic L 2510 von Trumpf verbindet eine leistungsfähige 2D-Laserschneidmaschine und ein integriertes Be- und Entladesystem zu einer kompakten und flexiblen Fertigungszelle. Hauptzeitparallele Materialzu- und Teileabfuhr tragen wesentlich zu hoher Produktivität bei.
Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Bernhard Reichenbach
„Platz sparende integrierte Automatisierung und ein kompakter Laser mit hoher Strahlqualität machen die Trumatic L 2510 zu einem besonders effizienten Fertigungssystem für die Dünnblechbearbeitung“, fasst Hans-Jochen Beilke die Stärken der von der Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG, Ditzingen, entwickelten Flachbett-Laserschneidanlage zusammen. Nach Angaben des Geschäftsführers Vertrieb und Marketing verbindet das innovative System Hochgeschwindigkeits-Laserschneiden mit einer kompakten Be- und Entladeeinheit. Diese übernimmt das komplette Materialhandling, so dass sich der herkömmliche Palettenwechsler erübrigt und die erforderliche Aufstellfläche optimal genutzt wird.
Die Anlage wurde von der US-amerikanischen Trumpf-Tochter entwickelt und im November 2003 auf der Messe Fabtech in Chicago/USA erstmals vorgestellt. Seither wurden bereits 70 Stück verkauft, künftig sollen es 200 Stück/Jahr sein.
„Alle Komponenten – einschließlich des neu entwickelten Laserresonators TCF 1 – wurden mit Blick auf einen preiswerten Einstieg in die prozesssichere automatisierte Laserfertigung konstruiert“, betont Beilke. Mit rund 400 000 Euro liegen die Anschaffungskosten „um etwa 15 Prozent niedriger als bei einer vergleichbaren konventionellen Flachbett-Laserschneidmaschine“, rechnet er vor.
Für die genannte Summe erhält der Kunde ein ansehnliches Paket an Vorteilen wie
- bedienerlose Fertigung,
- hohe Produktivität sowie
- optimierte Nutzung von Ressourcen wie Lasergas.
Hinzu kommt ein vergleichsweise geringer Platzbedarf von 80 m².
Mit der gut zugänglichen Mittelformat- Maschine soll der Anwender flexibel auf Bearbeitungsanforderungen unterschiedlicher Art reagieren können. Bei einem Arbeitsbereich von 2500 mm x 1250 mm schneidet sie Baustahl bis 12 mm, Edelstahl bis 6 mm und Aluminium bis 5 mm Dicke. „Ihre besondere Stärke ist die Dünnblechbearbeitung, insbesondere die Produktion von Serienteilen“, hebt Beilke hervor. „Sie ist konzipiert für eine Fertigung rund um die Uhr, an sieben Tagen in der Woche.“
Die Trumatic L 2510 arbeitet nach dem Prinzip der fliegenden Optik, bei dem der Laserstrahl über den Arbeitsbereich bewegt wird. Dies ermöglicht hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten und eine gleichmäßig hohe Präzision – unabhängig vom Gewicht der Blechtafel.
Das integrierte Materialhandling reduziert manuelle Tätigkeiten, so dass der Bediener eine weitere Maschine bedienen oder sich anderen Aufgaben widmen kann. Den erhöhten Automatisierungsgrad und den damit zusammenhängenden Produktivitätszuwachs weiß Michel Ressian, Technischer Leiter des französischen Lohnfertigungsunternehmens Stems in Lamorlaye bei Paris, besonders zu schätzen: „Unsere neue Anlage, die wir dreischichtig betreiben, muss deutlich weniger beaufsichtigt werden als ein herkömmliches System. Rechnerisch benötigt sie pro Schicht nur 0,5 Bediener.“ Das 50-Mitarbeiter-Unternehmen fertigt Blechschweißkonstruktionen – zu 90 % aus Stahl – unter anderem für Hersteller von landwirtschaftlichen Maschinen, Straßenbau- und Druckmaschinen sowie für die Medizin-, Telekommunikations- und Rüstungsindustrie. Mit der Trumatic L 2510, die als Ersatz für eine ältere Maschine angeschafft wurde, fertigt Stems insbesondere komplexe Teile, die zu 95 % aus Stahl bis 6 mm Dicke bestehen. Die Losgrößen liegen zwischen 1 und 400.
Die lineare, verfahrbare Be- und Entladeeinrichtung, die direkt an den Maschinenrahmen angebaut ist, führt die Rohbleche zu und entnimmt die Restgitter mit den geschnittenen Teilen. Das Handlingsystem und die ebenfalls linear verfahrbare Bewegungseinheit mit integriertem Schneidkopf bedienen sich desselben Führungssystems. Zu Beginn der Produktion dockt die Bewegungseinheit auf der linken Seite der Maschine an einen Auslegerarm mit Saugerplatten an. Dieser hat zuvor ein Rohblech von der Beladestation aufgenommen und wird von der Bewegungseinheit in den Arbeitsraum verfahren, wobei eine Doppelblech-Erkennung den prozesssicheren Betrieb sicherstellt. Nachdem der Auslegerarm das Blech auf dem stationären Schneidetisch abgelegt hat, bringt ihn die Bewegungseinheit zurück in die Ausgangsposition, und der Schneidvorgang beginnt.
Sobald die Tafel abgearbeitet ist, dockt die Bewegungseinheit auf der rechten Maschinenseite an einen Entladerechen an und verfährt diesen in den Arbeitsraum. Dann nimmt der Rechen das Restgitter mit den Fertigteilen vom Schneidetisch auf. Die Bewegungseinheit ist dabei so positioniert, dass sie an den linken Auslegerarm andocken kann. So lässt sich mit dem Abtransport des Restgitters eine neue Blechtafel zuführen.
Neu ist jedoch nicht nur das Maschinenkonzept der Trumatic L 2510, sondern auch das Herzstück der Anlage, der 2-kW-CO2-Laser TCF 1. Er ist ebenso wie die Bedieneinheit in den geschlossenen Maschinenrahmen integriert. Die Strahlquelle vereint die Hochfrequenztechnik mit der erstmals eingesetzten Diffusionskühlung, die die Umwälzung des Lasergases erspart. Das bedeutet: keine bewegten Teile, dadurch kein Verschleiß und keine Wartung sowie kompakte Abmessungen. „Dieses Resonatorkonzept sorgt für eine sehr gute Strahlqualität, die höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten ermöglicht als herkömmliche Laser mit gleicher Leistung“, betont Hans-Jochen Beilke. Bei einer Ausgangsleistung von 2 kW seien mit dem TCF 1 Geschwindigkeiten wie mit einem herkömmlichen 3-kW-CO2-Laser möglich.
Da bei diesem Laser das Vakuumsystem auf den Ringspalt zwischen den rohrförmigen, koaxial angeordneten Elektroden begrenzt ist und das Lasergas nicht zirkulieren muss, reduziert sich der Gasverbrauch gegenüber vergleichbaren konventionellen Strahlquellen erheblich. So soll das Gas, das in einer kleinen Flasche im Resonatorgehäuse aufbewahrt wird, für mindestens ein Jahr reichen. Erst dann sei ein Austausch erforderlich.
Neben den standardmäßigen 5″- und 7,5″-Schneidköpfen ist optional ein spezieller 3,75″-Kopf erhältlich. In Verbindung mit einer Schnellschneiddüse soll sich damit die Schneidgeschwindigkeit je nach Materialart und -dicke um 39 bis 217 % steigern lassen. Dank eines Schnellwechselsystems kann der Bediener die Schneidköpfe mit einem Handgriff austauschen.
Die Anlage verfügt standardmäßig über spezielle Laserbearbeitungs-Funktionen, die die Fertigungsgeschwindigkeit und -qualität verbessern sollen. Dazu gehören
- die Funktion Autolas Plus zum automatischen Anpassen der Fokuslage an Materialart und -dicke
- Contourlas für die qualitativ hochwertige Bearbeitung von Dickblech. Mit Hilfe einer speziellen Anfahrtechnik sollen sich selbst kleine Löcher prozesssicher schneiden lassen
- das Hochdruckschneiden mit Hi-Las für oxid- und gratfreie Schnittkanten bei Edelstahl- und Aluminiumlegierungen
- das Einstechen mit Sprintlas für schnelleres Schneiden und Kennzeichnen sowie
- das Druckluftschneiden: Der Einsatz von Druckluft als Prozessgas erlaubt schnelles Schneiden bei niedrigen Gaskosten.
Mit der Funktion Microweld sind auch bei großen Materialdicken Werkstücke einfach und schnell mit Schweißpunkten in der Blechtafel zu fixieren, so dass beispielsweise freigeschnittene Konturen nicht abkippen. Hinzu kommt die kapazitive Höhen- und Prozessregelung Advanced Process Control (APC), die den Abstand der Schneiddüse zum Blech regelt. „So sind selbst bei unebenen Blechen qualitativ hochwertige Schneidergebnisse möglich“, erklärt Beilke.
Die Steuerung der Anlage basiert auf einer Sinumerik 840D von Siemens. Die Programmierung erfolgt mit Tops 100, dem technologieorientierten Programmiersystem des Herstellers. Mit dem Baustein Tops 100 lite, der Werkstattausgabe von Tops 100, kann der Anwender einfache Teile direkt an der Maschine programmieren. Dank Technologietabellen-Technik lässt sich die Einrichtung rasch und flexibel an unterschiedliche Werkstoffe und Blechdicken anpassen. Für häufig eingesetzte Materialien sind alle Laserparameter voreingestellt und werden automatisch mit dem Programmaufruf aktiviert.
Die Maschine kann auf Windows-Basis ohne Probleme vernetzt werden. Telediagnose und -service über ein integriertes Telefon-Modem gehören ebenfalls zum Leistungsspektrum. Unterstützung gibt es auch, wenn Ersatzteil-Nachschub erforderlich ist: Mit Hilfe des integrierten E-Shop kann der Bediener bei Bedarf via Modem oder Internet direkt von der Steuerung aus Ersatzteile bestellen – ganz ohne Papier und Fax.
Trumpf zeigt die Trumatic L 2510 auf der Messe Blechexpo in Sinsheim in Halle 6, Stand 6303.
Verbesserte Strahlqualität sorgt für höhere Schneidgeschwindigkeit
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