Im dünnen Schnitt mit dickem Vorsprung

„Die Produktivität einer Maschine ist ein Kriterium, das sich entscheidend auf die Teilekosten auswirkt“, sagt Dr. Mathias Kammüller. „Je mehr Teile eine Laseranlage pro Stunde schneidet, desto besser ist ihre Wirtschaftlichkeit.“ Anhand eines Beispiels verdeutlicht der Vorsitzende des Geschäftsbereichs Werkzeugmaschinen/Elektrowerkzeuge bei der Trumpf GmbH + Co. KG, wie sich das in der Praxis auswirken kann: „Mit dem CO2-Laser erreichten wir in einer Stunde eine Ausbringung von 60 Teilen. In der gleichen Zeit lieferte die Festkörperlaser-Maschine aufgrund ihrer höheren Schneidgeschwindigkeit 86 Teile.“ Weil alle relevanten Kosten vergleichbar waren, habe das CO2-Laser-Teil dadurch unterm Strich 4,02 Euro gekostet, das Festkörperlaser-Teil nur 3,32 Euro. Um einen direkten Vergleich zu bekommen, hatten die Anwendungstechniker der Ditzinger 2 mm dickes Baustahlblech geschnitten.

Für alle, die häufig Teile aus dünnen Blechen schneiden bietet Trumpf die 2-D-Laserschneidanlage TruLaser 5030 fiber mit fasergeführtem TruDisk Festkörperlaser an. Erstmals auf der Hausmesse Intech im April vorgestellt, reduziert die Maschine laut den Schwaben die Teilekosten um bis zu 20 %. „Die erste Anlage haben wir gleich auf unserer Hausmesse verkauft“, freut sich Kammüller. „Energieeffizienz und Produktivität im Dünnblechbereich haben den Kunden so begeistert, dass er sich spontan entschieden hat.“ Inzwischen ist eine zweistellige Zahl an Anlagen verkauft. „Dabei kommt das Interesse in erster Linie von größeren Lohn- und Eigenproduktfertigern, die die Maschine mit Dünnblechjobs auslasten können.“ Für kleinere Lohnfertiger, die alle Blechdicken schneiden wollen, sei weiterhin die universellere CO2-Variante die erste Wahl.

Im Schmelzschnitt bis 4 mm Edelstahl erreicht die TruLaser 5030 fiber im Vergleich zum CO2-Modell einen bis zu dreimal schnelleren Vorschub. Die Folge sind um bis zu 45 % reduzierte Tafelzeiten und damit signifikant gesenkte Teilekosten. Dabei schneidet die 2D-Anlage nicht nur Bau- oder Edelstahl und Aluminium wirtschaftlich, sondern auch Buntmetalle wie Kupfer oder Messing. Für den Anwender erweitert sich damit die Materialflexibilität. Grundsätzlich lassen sich mit der TruLaser 5030 fiber dieselben Blechdicken schneiden wie mit der leistungsgleichen CO2-Laser-Version. Die Unterschiede liegen jedoch in der Qualität der Bauteile und der Produktivität bei verschiedenen Blechdicken. Die 1,03 µm Wellenlänge des Festkörperlasers ermöglicht es, im Schmelzschnitt mit Stickstoff dünne Bleche aus Bau- und Edelstahl schnell und gleichzeitig mit hoher Qualität der Teile zu schneiden. Ab einer Blechdicke von etwa 4 mm jedoch kommen die Vorteile des CO2-Lasers zum Tragen, da die Qualität der geschnittenen Teile sehr gut bleibt, während beim Festkörperlaser eine deutliche Gratbildung beginnt.

Herzstück der TruLaser 5030 fiber ist ein fasergeführter TruDisk-Festkörperlaser mit einer Ausgangsleistung von 3 kW. Die 2D-Schneidanlage bearbeitet Bleche bis zum Format 3000 mm x 1500 mm. Direktantriebe sorgen für höchste Beschleunigungen und Geschwindigkeiten von bis zu 235 m/min. Durch ihre hohe Dynamik nutzt die Anlage die Vorteile des Faserlasers voll aus. „Hier flossen unsere Erfahrungen mit der TruLaser 7040 fiber ein, der derzeit produktivsten Festkörpermaschine überhaupt“, sagt Kammüller.

Um die Nebenzeiten so gering wie möglich zu halten und den Teiledurchsatz zu steigern, ist die 5030 fiber mit einigen Merkmalen ausgestattet, die sich bereits beim Schwestermodell mit CO2-Laser bewährt haben. Dazu gehören die Ein-Schneidkopf-Strategie, ein automatischer Düsenwechsler sowie alle relevanten Schneiddaten für einen reibungslosen Schneidbeginn. Durch die Anpassung des Strahldurchmessers in der Strahlführung oder der Schneideinheit ermöglicht die Ein-Schneidkopf-Strategie, alle Materialarten und -dicken zu bearbeiten, ohne den Schneidkopf wechseln zu müssen. Besonders, wenn im automatisierten Betrieb unterschiedliche Aufträge abzuarbeiten sind, reduziert das die Nebenzeiten erheblich.

Für weitere Produktivitätssteigerungen werden clevere Automationslösungen sorgen, die bei der Dünnblechproduktion das Potenzial der Maschine voll ausnutzen. „Auf der Euroblech zeigen wir die TruLaser 5030 fiber mit neuer Peripherie“, verrät Kammüller.

Neben der höheren Produktivität bietet die TruLaser 5030 fiber gegenüber der CO2-Maschine noch einen anderen entscheidenden Vorteil: Die komplexe Strahlführung entfällt. Der durch eine Faser geführte Laserstrahl eröffnete den Entwicklern neue konstruktive Wege. Das Ergebnis setzt auch beim kompakten Design neue Maßstäbe. Als konkreter Nutzen für den Anwender resultiert daraus ein um 20 % reduzierter Platzbedarf. Zudem kann der Festkörperlaser dank seiner flexiblen Strahlführung unabhängig von der Maschine platziert werden.

Die nähere Betrachtung der Kostenfaktoren belege, dass die Energieeffizienz einer Laserstrahlquelle die Wirtschaftlichkeit der Schneidanlage nur wenig beeinflusse, betont Kammüller. Strom- und Gaskosten beliefen sich beispielsweise im Durchschnitt nur auf jeweils 3 % der Kosten pro Bauteil. Bei der Auswahl des Lasers sei vielmehr entscheidend, was der Anwender schneiden wolle. Ist eine über alle Blechdicken hinweg sehr gute Schnittqualität gewünscht, dann sei der CO2-Laser die Strahlquelle der Wahl – trotz des geringeren Wirkungsgrads. Im Schmelzschnitt bis 4 mm hingegen ist der Festkörperlaser überlegen.

Haider Willrett haider.willrett@konradin.de

Trumpf auf der Messe Euroblech: Halle 11, Stand C32