Anfasen von Kanten an Metallplatten und Blechen mit einer Laserschneidmaschine

Durch das einstufige Laserschneiden und Anfasen entfallen Folgeprozesse wie Bohren und Kantenreinigung.

Um eine Materialkante für das Schweißen vorzubereiten, führen Hersteller häufig Schrägschnitte am Blech durch. Abgeschrägte Kanten vergrößern die Schweißoberfläche, was das Eindringen von Material in dicke Teile erleichtert und die Schweißnähte stärker und widerstandsfähiger gegen Belastungen macht.

Ein präziser, homogener Schrägschnitt mit den entsprechenden Neigungswinkeln ist ein Hauptfaktor bei der Herstellung einer Schweißkonstruktion, die den erforderlichen Vorschriften und Toleranzanforderungen entspricht. Wenn der Schrägschnitt nicht über die gesamte Länge homogen ist, kann durch automatisiertes Schweißen möglicherweise nicht die endgültige erforderliche Qualität erreicht werden, und manuelles Schweißen ist möglicherweise erforderlich, um eine größtmögliche Kontrolle des Füllmetallflusses zu gewährleisten.

Ein ständiges Ziel für Metallverarbeiter ist die Minimierung der Kosten. Durch die Integration von Schneid- und Anfasvorgängen in einem einzigen Schritt können die Kosten minimiert werden, da die Effizienz gesteigert wird und die Notwendigkeit nachfolgender Prozesse wie Bohren und Kantenreinigung entfällt.

Laserschneidmaschinen, die mit 3D-Köpfen ausgestattet sind und über fünf interpolierte Achsen verfügen, können Prozesse wie Lochbohren, Anfasen und Markieren in einem einzigen Materialeingabe- und -ausgabezyklus durchführen, ohne dass zusätzliche Nachbearbeitungsvorgänge erforderlich sind. Dieser Lasertyp führt Innenfasen mit Präzision über die gesamte Schnittlänge aus und bohrt gerade und konische Löcher mit kleinem Durchmesser mit hoher Toleranz.

Der 3D-Fasenkopf ermöglicht eine Drehung und Neigung von bis zu 45 Grad und ermöglicht so das Schneiden einer Vielzahl von Fasenformen, wie z. B. Innenkonturen, variable Fasen und mehrere Fasenkonturen, einschließlich Y, X oder K.

Der Fasenkopf ermöglicht das direkte Anfasen von Materialien mit einer Dicke von 1,37 bis 1,57 Zoll, je nach Anwendung und Fasenwinkel, und bietet einen Schnittwinkelbereich von -45 bis +45 Grad.

Die X-Fase wird häufig im Schiffbau, bei der Herstellung von Eisenbahnkomponenten und in Verteidigungsanwendungen verwendet und ist unerlässlich, wenn das Teil nur von einer Seite geschweißt werden kann. Typischerweise mit Winkeln von 20 bis 45 Grad wird die X-Fase am häufigsten zum Schweißen von Blechen mit einer Dicke von bis zu 1,47 Zoll verwendet.

In Tests, die an einer 0,5 Zoll dicken Stahlplatte der Güteklasse S275 mit SG70-Schweißdraht durchgeführt wurden, wurde Laserschneiden verwendet, um eine obere Fase mit einer Fase mit einem Fasenwinkel von 30 Grad und einer Höhe von 0,5 Zoll im geraden Schnitt zu erzeugen. Im Vergleich zu anderen Schneidverfahren erzeugte das Laserschneiden eine kleinere Wärmeeinflusszone, was zur Verbesserung des Endschweißergebnisses beitrug.

Bei einer 45-Grad-Fase beträgt die maximale Blechdicke 1,1 Zoll, um eine Gesamtlänge der Fasenfläche von 1,6 Zoll zu erhalten.

Beim geraden und abgeschrägten Schneiden entstehen vertikale Linien. Die Oberflächenrauheit des Schnitts bestimmt die endgültige Qualität des Finishs.

Ein 3D-Laserkopf mit interpolierten Achsen ist für das Schneiden komplexer Konturen in dicken Materialien mit mehreren Schrägschnitten konzipiert.

Die Rauheit beeinflusst nicht nur das Aussehen der Kante, sondern auch die Reibungseigenschaften. In den meisten Fällen sollte die Rauheit minimiert werden, denn je klarer die Linien, desto höher die Qualität des Schnitts.

Ein gründliches Verständnis des Materialverhaltens und der interpolierten Bewegungen beim Innenfasenschneiden ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das Laserfasen die erwarteten Ergebnisse des Endbenutzers erzielt.

Die Optimierung der Faserlasereinstellungen zur Erzielung hochwertiger Abschrägungen unterscheidet sich nicht wesentlich von den üblichen Anpassungen, die für gerade Schnitte erforderlich sind.

Der wesentliche Unterschied zwischen der Erzielung einer optimalen Fasenschnittqualität und einer Geradenschnittqualität liegt in der Verwendung robuster Software, die eine Vielzahl von Technologien und Schneidtischen unterstützen kann.

Für Fasenschneidvorgänge muss der Bediener in der Lage sein, die Maschine an bestimmte Tische anzupassen, die Außen- und Umfangsschnitte ermöglichen, aber noch wichtiger ist, dass Tische präzise Innenschnitte mithilfe interpolierter Bewegungen ermöglichen.

Der 3D-Kopf mit fünf interpolierten Achsen verfügt über ein Gasversorgungssystem, das die Verwendung von Sauerstoff und Stickstoff ermöglicht, ein kapazitives Höhenmesssystem und eine Armneigung von bis zu 45 Grad. Diese Funktionen tragen dazu bei, die Anfasfunktionen der Maschine zu erweitern, insbesondere bei dicken Metallblechen.

Diese Technologie ermöglicht die gesamte erforderliche Teilevorbereitung in einem einzigen Prozess, macht eine manuelle Kantenvorbereitung zum Schweißen überflüssig und ermöglicht dem Bediener die Kontrolle aller am Endprodukt beteiligten Prozesse.