Stiefelmayer effective - neue Möglichkeiten beim Laserschneiden

Höchste Präzision bei maximaler Geschwindigkeit — genau darin besteht beim Laserschneiden die zentrale Herausforderung. Stiefelmayer effective ist eine Antwort darauf: Die Maschine kombiniert intelligent drei leistungsfähige Technologien: Faserlaser, Kohlerfaser-Komponenten und Linearmotoren. Für den Dünnblechbereich eröffnet die Neuentwicklung damit ganz neue Möglichkeiten.

Faserlaser 

• Höhere Schnittgeschwindigkeiten: Faserlaser erzielen in metallischen Werkstoffen eine hohe Absorption. Das bedeutet: Die Wärme steht sofort dort zur Verfügung, wo sie benötigt wird. Bei einer sehr guten Strahlqualität verbessert sich der Prozesswirkungsgrad damit deutlich, woraus sich wiederum wesentlich höhere Schnittgeschwindigkeiten als bei CO2-Lasern ergeben.
• Einfache und wartungsfreie Strahlführung: Weitere Vorteile ergeben sich durch die Führung der Laserenergie: Vom Resonator bis zum Bearbeitungskopf wird die Energie einfach und präzise durch eine Glasfaser geführt. Aufwand für Wartung und Reinigung von Spiegeln wie bei herkömmlichen CO2-Lasern entfällt komplett
• Gleichbleibend hohe Strahlqualität: Die Faserführung des Strahls verhindert Abweichungen, wie sie bei CO2-Lasern durch Spiegelumlenkungen auftreten können. Dies gewährleistet eine konstant gute Strahlqualität über den gesamten Arbeitsbereich.
• Höhere Energieeffizienz: Optimierte Strahlführung und höhere Schnittgeschwindigkeit erhöhen die Effizienz des Produktionsprozesses. Darüber hinaus gewährleistet der Faserlaser eine hervorragende Energiebilanz: Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 25%. Damit ist der Energieverbrauch wesentlich geringer als bei CO2-Lasern.

Kohlefaser (CFK)

Die hohen Schnittgeschwindigkeiten, wie sie der Faserlaser ermöglicht, haben Auswirkungen auf die Dynamik der Maschinen. Die Herausforderung besteht darin, auch bei der entsprechend höheren mechanischen Belastung die geforderte Genauigkeit sicherzustellen. Die entscheidende Rolle spielt dabei die Konstruktion der bewegten Teile. Das heißt konkret: Die komplette Y-Achse mit Anbauteilen und den Verbindungselementen zu den X-Achsen muss bei erhöhter Steifigkeit leichter sein.

Bei der Laserschneidmaschine Stiefelmayer effective wurden deshalb sämtliche Stahl- und Aluminiumteile der bewegten Y-Achse durch Bauteile aus Kohlefaser ersetzt. Darüber hinaus wird der Grundkörper sowie Schlitten und Platten in Kohlefasertechnik gebaut.

Der Einsatz von Kohlefaser schlägt sich bei der Stiefelmayer effective in einem massiv reduzierten Gewicht nieder: Insgesamt macht die Ersparnis — gegenüber konventionellen Materialien — rund 80kg aus – und das bei doppelter Steifigkeit.

Linearmotoren

 Die Aufgabe des Antriebsmotors besteht darin, die spezifischen Vorteile von Faserlaser und Kohlefaser-Gantry in Dynamik und Geschwindigkeit umzusetzen. Linearmotoren sind hier anderen Antriebstypen deutlich überlegen: Sie erzeugen direkt eine translatorische — also geradlinige — Bewegung. Damit ermöglichen sie eine unmittelbare und schwingungsfreie Krafteinspeisung in die zu bewegenden Maschinenteile, und dies bei höchster Geschwindigkeit und Bahngenauigkeit. Außerdem arbeitet dieses Antriebsprinzip weitgehend verschleißfrei.

Vorteile für den Anwender

 Die positiven Effekte der drei Technologien — Faserlaser, Kohlefaser und Linearmotor — führen bei der Stiefelmayer effective zu einem außergewöhnlichen Beschleunigungsverhalten: Die zeitliche Veränderung der Beschleunigung, der so genannte Ruck, ist um den Faktor 5 größer als bei herkömmlichen Anlagen mit Linearmotorantrieben. Die Dynamik der auf maximal 7g ausgelegten Maschine wirkt sich unmittelbar auf den Schneidprozess aus: In der Kontur wird mit Beschleunigungen von 4g geschnitten. Hohe Schneidgeschwindigkeiten werden auch in komplexen Konturen erreicht.

Im Einzelnen bedeutet das:

• Kürzere Produktionszeiten: Bei erhöhter Präzision reduzieren sich die Produktionszeiten an hochgenauen Laserschneidteilen je nach Kontur um 25-30%.
• Energieeffizienz: Moderne Faserlaser-Technologie arbeitet mit weniger Energie als CO2-Laser und reduziert den Energieeinsatz zusätzlich zur höheren Produktivität erheblich.
• Höchste Präzision: Durch die Faserführung des Lasers sind störende Einflüsse ausgeschlossen. Die Maschinengenauigkeit wird exakt auf das Bauteil übertragen.
• Wartungsfreier Betrieb: Anders als herkömmliche Laser- bzw. Antriebssysteme arbeiten sowohl Faserlaser als auch Linearmotoren weitgehend wartungsfrei.

Beim präzisen Hochgeschwindigkeitsschneiden von Dünnblechen eröffnet Stiefelmayer effective neue Perspektiven. Das Ergebnis: hoch genaue Laserschneidteile und eine außergewöhnliche Prozess-Effizienz.