Dicke Vorteile bei dünnem Blech

Der Festkörperlaser kommt im 2D-Schneiden. Zumindest hatte man auf der Messe Euroblech in Hannover den Eindruck. Fast jeder namhafte Hersteller zeigte eine entsprechende Anlage. Und langsam aber sicher scheinen sich auch die Anwender für diese Technik zu erwärmen. Gab´s im letzten Frühjahr gerade mal eine handvoll Maschinen, die in Deutschland im produktiven Einsatz war, meldet die Ditzinger Trumpf GmbH & Co. KG mittlerweile 30 weltweit verkaufte Einheiten ihrer neuen 2D-Schneidanlage TruLaser 5030 fiber mit fasergeführtem Scheibenlaser (mehr dazu: www.industrieanzeiger.de, Suchwort: Trulaser).

Neben den Schwaben präsentierte eine Reihe weiterer Maschinenbauer Festkörperlaser-Anlagen zum Schneiden von Blechen. Darunter die Bystronic Laser AG aus Niederönz in der Schweiz – mehr über die Bysprint Fiber 3015 finden Sie unter www.industrieanzeiger.de, Suchwort: Bysprint – oder die Amada GmbH mit Sitz in Haan. Die Rheinländer mit japanischer Mutter beschreiben ihre Anlagen der Baureihe FOL-F NT als Allrounder, die selbst schwer bearbeitbare Materialien wie Kupfer, Titan und Messing trennen. Dabei sei der Faserlaser besonders energieeffizient, benötige wenig Platz und arbeite sehr produktiv.

Das Interesse an der Maschine auf der Messe sei groß gewesen berichtet Produktmanager Axel Willuhn, 40 bis 50 % der Fachbesucher hätten sich für die Anlage interessiert und sie intensiv angeschaut. Obwohl die gezeigte Maschine noch nicht dem Serienstand entsprach, seien bereits einige Vorverträge abgeschlossen worden. „Inzwischen hat unser japanisches Mutterunternehmen die Verkaufsfreigabe erteilt, und ich gehe davon aus, dass wir in Kürze die ersten Aufträge fest verbuchen können.“

Im Gegensatz zu anderen Anbietern, die ihre Festkörperanlagen gezielt als hochproduktive Systeme fürs Schneiden von Blechen bis etwa 4 mm Wanddicke vermarkten, will Amada auch dickere Bleche mit einer guten Qualität schneiden. „Bei Stahl und Aluminium ist die Schnittqualität durchaus mit CO2-Anlagen zu vergleichen“, sagt Willuhn. Anders sehe das allerdings bei dickerem Edelstahl aus. Dort erreiche der Festkörperlaser nicht ganz die CO2-Qualität.

Obwohl gerade in Deutschland die Nutzer oft zunächst zurückhaltend auf neue Fertigungstechnologien reagieren, erkennen mittlerweile immer mehr Blechbearbeiter hierzulande, dass die Faserlaseranlage ihr Angebotsspektrum erweitert und sie damit auch Materialien schneiden können, deren Verarbeitung bislang als schwierig galt. „Das ist derzeit für viele Interessenten eines der Hauptargumente für den Festkörperlaser“, so Produktmanager Willuhn. Doch die Anlage bietet weitere Vorteile, etwa den besseren Wirkungsgrad sowie die höhere Dynamik und Schnittgeschwindigkeit. Letztere soll bei der FOL-F NT beim Schneiden von 1 mm dickem Edelstahl bis zu 60 m/min betragen. Dies wird durch die Konfiguration des Resonators aus mehreren Lasermodulen ermöglicht. Ein Faserlaser aus dem oberen Leistungssegment soll so beispielsweise bis zu 4 kW Output entfalten. Dass der Faserlaser ohne Warmlaufphase auskommt und seine Energieaufnahme im Standby-Betrieb deutlich reduziert ist, trägt zur Energieeffizienz und einer vernünftigen Ökobilanz bei.

Auch die Salvagnini SpA aus Sarego in Italien – nach eigener Angabe jener Hersteller mit der bislang größten Zahl installierter Faserlaser-Schneidanlagen – präsentierte mit dem Modell L3 eine neue Maschine. Sie verbindet laut den Italienern hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten mit Präzision, Zuverlässigkeit, Performance und niedrigem Energieverbrauch. Ein Grund dafür sei der in der XY-Ebene in einem Umkreis von 170 mm bewegliche Schneidkopf, der mit bis zu 5 g beschleunigt und so besonders dynamische Bearbeitungen bei einem geringen Energieverbrauch ermögliche. Als weitere Voraussetzung für die hohe Verfahrgeschwindigkeit und Positioniergenauigkeit sowie die Steifigkeit der Maschine nennen die Italiener die spezielle Struktur des Tragbalkens.

Der Schneidkopf basiert auf den Erfahrung mit dem älteren Festkörperlaser-Schneidmodell L1Xe. Ziel der Neukonstruktion war es, die beteiligten Massen und Trägheitsmomente zu reduzieren und durch einen Linearmotor in der Z-Achse eine hohe Dynamik zu erreichen. Der Kopf hat einen herausnehmbaren Linsenhalter mit Einzelfokus, mit dem das ganze Portfolio an Materialien und Blechdicken ohne Linsenwechsel geschnitten werden kann. Das erlaubt schnelle Produktionswechsel, Einstellarbeiten entfallen. Neben dem reduzierten Energieverbrauch trägt auch die entfallende Wartung für die Laserquelle zu günstigen Betriebskosten bei. Und das kompakte Maschinen-Layout spart Stellfläche.

Einen echten Allrounder präsentierte die Messer Cutting & Welding GmbH aus Groß-Umstadt mit der Portalmaschine MultiTherm. Diese ermöglicht sowohl das Plasma- und Autogen- als auch das Laserschneiden auf einer Anlage – und zwar gleich mit zwei Plasmabrennern und zwei Laserschneidköpfen auf einer Brücke. Je nach Anforderung an Materialdicke, Schnittmeterkosten, Präzision oder Wärmeeinbringung kommt entweder das Plasmaverfahren oder der Laser zum Einsatz. Beide Verfahren können aber auch in einem Schachtelplan kombiniert werden. Das heißt, es können beispielsweise Innenkonturen hochpräzise mit dem Laser, Außenkonturen schnell und kostengünstig mit dem Plasmabrenner geschnitten werden. Letzterer ermöglicht es, Material bis 40 mm Dicke zu schneiden. Dass die beiden Laserschneidköpfe der MultiTherm auch simultan einsetzbar sind, erhöht die Produktivität zusätzlich: Müssen viele gleichartige Bauteile gleichzeitig geschnitten werden, kann dies in annähernd der halben Zeit erledigt werden.

Die Festkörper-Laserstrahlquelle ist sehr robust und extrem wartungsarm. Außerdem sind die Laser mit zusammen zweimal 2,4 kW auf weniger als 1 m² sehr kompakt gebaut. Ihr Wirkungsgrad liegt bei bis zu 30 %. Zu hoher Produktivität und Schneidqualität sollen diverse Funktionen der Messer-eigenen Steuerungen GlobalControlplus und GlobalControls beitragen.

Trumpf sieht für den wirtschaftlichen Einsatz des Festkörperlasers zwei Ansätze: Das hochproduktive und sehr schnelle Schneiden von Dünnblechen sowie den Einsatz in Lasernetzwerken, wenn die Prozesse weniger produktiv und die Schneidanlage geringer ausgelastet sind. Genau für diesen Einsatzfall steht mit der TruLaser 1030 fiber eine weitere 2D-Schneidanlage mit Festkörperlaser kurz vor der Einführung. Sie steht für den einfachen und günstigen Einstieg in die Festkörperlaser-Technologie. Die Anlage soll dem Kunden damit nicht nur das Vorschubplus im Dünnblechbereich erschließen, sondern auch durch den Einsatz im Netzwerk eine höhere Auslastung des Lasers und damit eine höhere Wirtschaftlichkeit ermöglichen, wo nicht höchste Produktivität gefordert ist.

Haider Willrett haider.willrett@konradin.de