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Grundsätzlich ist es üblich das Verfahren zur Konturerzeugung einzusetzen, das die grösste Wirtschaftlichkeit bei akzeptabler Fertigungsqualität aufweist. Da wären:

----> Blechzuschnitt an der Schlagschere
Erzeugt gerade, durchgehende Schnitte. Ist noch üblich zur Erstellung von Zuschnitten kunststoffbeschichter Fassadenbleche aus Aluminium oder Stahl und von verzinkten Blechen. Optimal zur Verarbeitung von gekauften Lochblechen. Wird ebenfalls eingesetzt zum Scheren dünner Kunststoffe bis 0,7mm, beispielsweise Polycarbonat.

Je nach Maschinentyp für Blechstärken von 0,5mm bis 10mm einsetzbar, die höchste  erreichbare Genauigkeit einer Maschine mit Arbeitsbereich von 0,8mm bis 4mm Stahl dürfte bei einer Maßabweichung von +/-0,2 Zehntel auf 3 Meter Länge liegen. Die Genauigkeit nimmt mit steigender Blechstärke ab.

Vorteile: Sehr wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung grosser Anzahlen von langen und dünnen Teilen mit rechteckiger Kontur. Es erfolgt beim Scheren keine nennenswerte Verletzung der Sichtseitenoberfläche.

Nachteil: Nur gerade Schnitte und bedingte Verschnittoptimierung möglich, schmale Streifen rollen sich korkenzieherartig auf. Sie sind zwar entdrehbar, aber kaum völlig gerade zu Richten. Für den dekorativen Einsatz von Blechen ab 2mm Stärke empfiehlt sich, die Bleche doppelt zu Scheren. So wird eine schönere Optik erreicht, die aber einen höheren Aufwand und Verschnitt bedingt.

----> Blechzuschnitt auf dem Stanznibbelzentrum
Erfolgt in Kleinbetrieben mit industrieller Fertigung und auch in mittelständischen Firmen.
Erzeugt Schnittkonturen fast beliebiger Form durch sehr schnelle Einzelhübe des Nibbelwerkzeugs. Es erfolgt keine nennenswerte Beschädigung der Sichtseitenoberfläche. 

Kleine Ausbrüche oder Löcher werden mit einem Stempel passender Grösse durch einen Einzelhub gefertigt, grössere Löcher werden unter Einsatz eines kleinen Stempels genibbelt. Nibbeln bedeutet: Durch  mehrfache Hübe eines kleinen Werkzeuges werden Konturen erzeugt, die grösser als das ausführende Stanzwerkzeug sind.

Oft verfügen schon Maschinen der mittleren Preisklasse über Kombiwerkzeuge mit Revolvertechnik. Erreichbare Genauigkeit bei +/-0,1mm auf 3 Meter Länge. Der kleinste zu stanzende Lochdurchmesser sollte mindestens so gross sein, wie das Blech dick ist. Einsatzbereich meist bis 3mm Blechstärke wirtschaftlich.

Vorteile: Verarbeitung von oberflächenbeschichtetem Material wie z.B. farbbeschichtet oder verzinkt uneingeschränkt möglich. Auch Aluminium und Chromnickelstahl lassen sich problemlos verarbeiten.
Hohe Arbeitsgeschwindigkeit und Verschachtelmöglichkeit sind gegeben. Löcher sind problemlos als Kernloch für Gewinde ausführbar, mit Sonderwerkzeugen lassen sich Konturen einformen.  Ankörnen von Positionierungspunkten für Aufschweißbolzen möglich.

Nachteile: Genibbelte (also durch mehrfache Hübe eines kleinen Werkzeuges erzeugte) Schnittkanten zeigen sichtbare Ansätze des Stanzwerkzeuges und haben einen scharfen Grat. Rechtwinklige oder spitzwinklige Innenkonturen sind nicht in beliebig kleiner Grösse fertigbar. Durch den Stanznibbelvorgang werden Spannungen in das Werkstück eingebracht, die oftmals ein Richten erforderlich machen. Die in modernen 3D CAD Systemen erzeugten Heerscharen von winzigkleinen Freistellungen können meist nicht so umgesetzt werden.

----> Blechzuschnitt auf der Laserschneidemaschine
Erfolgt in mittelständischen Firmen und Grossbetrieben. Erzeugt Schnittkonturen beliebiger Form durch einen dünnen Laserstrahl. Es kann zur leichten Beschädigung der Sichtseitenoberfläche an der Schnittkante kommen. 

Es können beliebige Konturen geschnitten werden. Sehr universelle Einsatzmöglichkeiten, fast jedes Jahr kommen noch leistungsfähigere Maschinen auf den Markt. Dadurch sehr gute Wirtschaftlichkeit möglich.
Erreichbare Genauigkeit bei +/-0,1mm auf 3 Meter Länge. Der kleinste zu schneidende Lochdurchmesser sollte mindestens so gross sein, wie das Blech dick ist. 

Vorteile: Alle Konturen sehr wirtschaftlich fertigbar. Auf ein und der gleichen Maschine können Bleche von 1mm Stärke bis 25mm Stärke verarbeitet werden.
Saubere Schnittkanten, die meist nicht (oder nur begrenzt) nachgearbeitet werden müssen. Es können Positionsmarkierungen angelasert werden.

Nachteile: Lange, sehr schmale Teile oder solche mit sehr vielen Löchern können sich durch vom Laserstrahl erzeugten Wärmeverzug verformen, was ein Richten erforderlich machen kann. Manche Werkstoffe wie z.B. Aluminium reflektieren den Laserstrahl sehr stark und sind nur bedingt verarbeitbar. Alle Löcher und Durchbrüche weisen eine kleine (ca. Stecknadelkopfgrosse) Einstichstelle des Laserstrahls auf. Dieser kleine Knubbel ist der Tod des Gewindebohrers!

----> Blechzuschnitt auf der Stanzlaserkombimaschine
Erfolgt in mittelständischen Firmen und Grossbetrieben. Erzeugt Schnittkonturen beliebiger Form durch einen dünnen Laserstrahl und kann zusätzlich mit der Funktionalität einer Stanze aufwarten.

Dieser Maschinentypus ist die Königsklasse zur Bearbeitung von Blechen mäßiger Stärke, die viele Ausbrüche und auch Gewindelöcher haben.
Erreichbare Genauigkeit bei +/-0,1mm auf 3 Meter Länge. Der kleinste zu schneidende Lochdurchmesser sollte mindestens so gross sein, wie das Blech dick ist. 

Vorteile: Alle Konturen sehr wirtschaftlich fertigbar. Saubere Schnittkanten, die meist nicht (oder nur begrenzt) nachgearbeitet werden müssen. Es können Positionsmarkierungen angelasert oder gekörnt werden. Auch Gewindelöcher sind kein Problem.

Nachteile: Diese Maschinen haben einen exorbitant hohen Anschaffungspreis und sind daher leider nicht so verbreitet, wie es wünschenswert wäre.

----> Blechzuschnitt auf der Wasserstrahlschneidemaschine
Erfolgt in mittelständischen Firmen und Grossbetrieben. Erzeugt Schnittkonturen beliebiger Form durch einen dünnen Wasserstrahl. Es erfolgt keine nennenswerte Beschädigung der Sichtseitenoberfläche.

Es können beliebige Konturen geschnitten werden. Sehr universelle Einsatzmöglichkeiten. Bi den meisten Maschinen ist das Arbeitstempo langsamer als beim Laser, jedoch sind wesentlich dickere Materialstärken schneidbar.

Erreichbare Genauigkeit bei +/-0,1mm auf 3 Meter Länge. Der kleinste zu schneidende Lochdurchmesser sollte mindestens so gross sein, wie das Blech dick ist. 

Vorteile: Alle Konturen fertigbar. Auf ein und der gleichen Maschine können Bleche von 1mm Stärke bis 60mm Stärke verarbeitet werden.
Wenn als "Feinschnitt" gefordert: Saubere Schnittkanten, die meist nicht nachgearbeitet werden müssen. Es kann praktisch jedes Material verarbeitet werden. Besonderheit: Die Zuschnitte bleiben gerade und müssen nicht gerichtet werden. 

Nachteile: Die im Gegensatz zum Laser langsamere Arbeitsgeschwindigkeit.

Die Pferdefüsse:

                  Schlagschere / Laser: Sehr schmale Blechzuschnitte rollen sich nach dem Scheren oder Laserschneiden wie Schweineschwänzchen auf

                  Schlagschere: Je dicker das Blech, desto unschöner sieht es aus, wenn die Schnittkanten eines Zuschnittes nicht gleichmässig umlaufend von der Sichtseite zur Unterseite verlaufen. (Hochwertiger: Alle runden Schnittseiten an der Sichtseite des Bleches anliegend und alle scharfkantigen Schnittseiten an der Schlechtseite des Bleches anliegend)

                  Laser: Edelstahlbleche/Chromnickelstahlbleche werden manchmal mit einer Schutzfolie gebraucht. Nicht vergessen: Diese muss als "Laserfolie" bestellt werden, wenn sie denn zum Laserschneiden verwendet werden soll. Trotzdem kann es an den Lochrändern und Schnittkanten solcher Bleche zu minimalen Teilverschmelzungen der Folie kommen. Wird sie dann abgezogen, lassen sich dunkle Rückstände auf der Materialoberfläche feststellen. Diese sind ablösbar, aber auch das macht Arbeit.

                  Laser: Die stecknadelkopfgrossen Knubbel an den Einstichstellen von Rundlöchern lassen unter Garantie jeden handelsüblichen Gewindebohrer abbrechen. Gewindelöcher kleiner lasern lassen und nachträglich aufbohren!

[EDIT 20.04.08] Mein Zulieferer für Laserteile erklärte mir auf Nachfrage, dass das keine "Einstichknubbel" sondern "Endknubbel" sind. Eingestochen wird tatsächlich in der Lochmitte [\EDIT 20.04.08].

                  Laser: Wer Stecksysteme mit Durchbrüchen und Einsteckzungen konstruiert, sollte dem Fertiger unbedingt die Lage der Mikrostege vorschreiben.  Wenn die an falscher, unzugänglicher Stelle sitzen, kann es böse Ärger geben. (Mikrostege sorgen dafür, dass aus einer Platte nach dem Lasern die Kleinteile nicht herausfallen, sondern durch einen kleinen Steg mit der Materialplatte verbunden bleiben, so dass sie nicht in den Schlackeaufangbehälter der Maschine fallen) 

Das habe ich aus dem Gedächtnis so formuliert, vielleicht ist es nicht in allen Belangen auf dem neuesten Stand oder es fehlt noch etwas? Für Anregungen und Korrekturen bin ich dankbar!

Editiert am 18.08.2008

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Knubbel.jpg

Sehr schöne Zusammenfassung, danke Andreas!

Nur eine kleine Anmerkung:

 

Zitat:

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Original erstellt von Andreas Gawin:

            Laser: Die stecknadelkopfgrossen Knubbel an den Einstichstellen von Rundlöchern lassen unter Garantie jeden handelsüblichen Gewindebohrer abbrechen. Gewindelöcher kleiner lasern lassen und nachträglich aufbohren!

Das habe ich aus dem Gedächtnis so formuliert, vielleicht ist es nicht in allen Belangen auf dem neuesten Stand oder es fehlt noch etwas? Für Anregungen und Korrekturen bin ich dankbar!

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Das Problem hatte wir ganz am Anfang, als die Laserschneidmaschine neu gekommen ist. Mittlerweile haben wir das so im Griff, dass wir ohne relevante Knubbel fertigen und somit Gewinde direkt schneiden können. Kann aber auch an der Maschine liegen, das es bei uns klappt. Möchte mich da aber nicht zu weit aus dem Fenster lehnen  
Für Durchgangslöcher, welche relativ knapp gegenüber dem darin zu verbauenden Teil ausgelegt sind, kann im Falle der nicht weg zu bringenden Knubbel so etwas gelasert werden.

[redit]kaufe ein k[/redit]

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Rolf                    "Gilde der Erfinnder".

[Diese Nachricht wurde von Allenbach Rolf am 13. Mrz. 2008 editiert.]

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BLF_Laserknubbel.jpg

Moin Rolf,

schön zu lesen, dass die Sache mit den Einstechknubbeln vermindert werden kann. Habt Ihr eine ganz neue oder aussergewöhnlich teure Maschine?
Am Rande: Die Idee der Verlegung des Einstechpunktes ist genial!

Andreas

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Die Sache mit dem richtigen Anfahren der Kontur ist aber nicht wirklich ein Geheimnis. Bin zwar schon Jahre nicht mehr in der Nähe einer "Blechbude" gesehen worden, aber das war damals schon bekannt.
Ist wahrscheinlich eher eine Lücke bei der NC-Programmierung, die es sich etwas einafch machen und direkt auf der Kontur loslegen.

Bei den Teilen, die wir derzeit machen, haben wir den Fertigern untersagt, auf der Kontur anzuschneiden.

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Gruß
Udo               Keine Panik, Du arbeitest mit Pro/E! Und Du hast cad.de gefunden! 

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Zitat:

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Original erstellt von Andreas Gawin:
Moin Rolf,
schön zu lesen, dass die Sache mit den Einstechknubbeln vermindert werden kann. Habt Ihr eine ganz neue oder aussergewöhnlich teure Maschine?

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Hab mich gerade in der AVOR schlau gemacht: es wird ganz einfach überschnitten, das heisst etwas mehr als 360° gelasert. Angeblich kommt das dann sauber raus.
Die Maschine ist eigentlich nicht speziell teuer, eher aus dem mittleren Preissegment.

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Rolf                 "Gilde der Erfinnder".

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@ Udo
Das ist für Dich nichts Besonderes? Machen ´se für Dich etwa auch richtig      runde Löcher?
Anderen Orts wird scheinbar seit längerer Zeit an der Verfeinerung der Programmstrategien gearbeitet 

@Rolf
Danke für den Tipp! Das reiche ich mal an unsere Fertiger durch 

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Hi,

hat auf dem Bild etwa jemand den Laser mit der Hand geführt?
Sowas nimmt doch niemand an, da braucht's keinen Großbetrieb mit übertriebener QS und pingeliger Wareneingangskontrolle, um das zurückgehen zu lassen.
So schön kriegt man's ja mitm Schneidbrenner hin.
Rausschweißen, wie es in den Dokus in der Glotze immer so schön heisst.

Den Vorrednern kann ich nur zustimmen, das liegt an der Art des Einstiches und der Anfahrfahne.

Hofe

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So ungenau wie möglich und so genau wie nötig

[Diese Nachricht wurde von Hofe am 13. Mrz. 2008 editiert.]

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Hallo,

wirklich toll, welche Mühe der frischgebackene Mod sich hier gibt!
Allerdings fehlt mir noch das Autogen- und Plasmaschneiden (- auch unter Wasser möglich).
Die Anschnitte erfolgen bei uns immer außerhalb der Kontur, bei Innenkonturen sitzt dann der Durchstich innen und wird ein kurzes Stück gerade geführt, bis er zur eigentlichen Schnittkontur kommt, ebenso der Abfahrweg.
Nachteil Plasma: nur bis ca. 25mm brauchbar, darüber viel zu schräge Schnittkante.
Nachteil Autogen: Schlackenrand
Peter

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http://www.fuhrmann.at/

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Kann mich auch nur dem Lob über den frischgebackenen Mod anschliessen!

Noch ein paar Bemerkungen zum Wasserstrahlschneiden:
- Man kann zwar viele verschiedene Materialien schneiden, braucht aber auch viel Erfahrung dazu.
- Die "Schönheit" der Schnittfläche steht gegenläufig zur Schnittgeschwindigkeit, d.h. auch zu den Kosten. Schöne, genaue Schnitte kosten sehr viel.

Noch ein kleines Goody, das Laser und Wasserstrahl bieten: Man kann auch "Markieren", also mit weichem Strahl Anrisse auf dem Zuschnitt anbringen, die in den nachfolgenden Fertigungsschritten viel Zeit sparen können.

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mfg - Leo

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Hallo,

wo sind aus eurer Erfahrung die Grenzen für das Laser- und Wasserstrahlschneiden aus Sicht der Materialstärke? Damit meine ich: ab welcher Blechstärke, fängt der Laser- bzw. Wasserstrahl an zu streuen mit allen daraus resultierenden Folgen?

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Grüße
Rumpelstilzchen

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Hallo zusammen,

vorweg--> erstmal ein großes Lob für die Arbeit die Andreas sich da gemacht hat. So aus dem Kopf heraus ist das schon mal echt nicht schlecht. Aber was zu meckern gibts ja immer.......Also fang ich mal an... :-)

Wir haben bis auf die Stanz-Laser-Kombi alle Maschinentypen selbst im Einsatz und ich schreib einfach mal so blind ohne Reihenfolgewie meine Erfahrungen so sind....

Thema Nibbelmaschinen:

Es erfolgt keine nennenswerte Beschädigung der Sichtseitenoberfläche.

je dicker die Materialten sind umso größer wird der Radius an der Oberseite des Bleches wo der Stempel eintaucht. Deshalb fält das Verfahren oft schon raus.

Thema Laserschneiden, Anschnittfahren und Gewindebohrungen:

Alle Aussen- und Innenkonturen die kleiner als 150x150mm sind erhalten bei uns eine Anschnittfahne. Also der Schniepel der verhindern soll das sich der Zuschnitt aus der Platine dreht. Da man oft schon an dem Zuschnitt sehen kann was mit dem Teil später passiert ist die Anschnittfahre eigentlich weniger das Problem. Und wenn, dann ist der so mininal(bei uns 0,7mm) das er auch schnell entfernt ist.

Bohrungen und Gewindebohrungen Als Faustformel kann man mit "Materialst= min. Loch-DM" ganz gut leben. In der Praxis kommt man da aber auch noch ganz gut drunter. Beim Wasserstrahlschneiden kann man bis zu bestimmten Dicken bzw. Durchmesser sogar deutlich drunter bleiben. je nach dem ob die Maschine über eine Schnittkantenkorrektur verfügt.

Der Anschnitt ist auch bei der Bohrung so sehr gering das er eigentlich in 99% der Fälle nicht stört(oftmals nur noch mit dem Auge erkennbar). Selbst in Gewindebohrungen ab M8 wird so reingebohrt. Bei M6 und kleiner ist's schon kritischer. Aber nicht alleine wegen dem Anschnitt sondern vielmehr weil sich die Schnittkanten beim Lasern aufhärten können. das killt schnell kleine Gewindebhrer oder lässt auch Fräser schnell verschleissen. Wir sind selbst schon dazu übergegangen und haben Laserteile wieder geglüht oder haben Konturen komplett aus Flaschstahl gefräst weil Ausschuss und Werkzeugbruch in keinem verhältnis zu den Mehrkosten standen. Da hab ich so die magische Grende bei 4mm Schaftfräsern wenn man die Schnittkante bearbeiten will oder muß.

Schmelzspuren bei folierten Oberflächen:

... sind eigentlich gar nicht so wild. Man geht mit dem Focus einfach ca. 150mm über das Blechstück und setzt mit geringer Leistung einen Punkt. Die Folie wird warm , zieh sich zusammen und reist auf.  In dem Punkt kann man normal einstechen und schneiden. Beim schneiden erwärmt sich das Blech und die Folie reisst  vor dem Laserstrahl entlang auf. Was an Rückständen zurück bleibt kann man ganz normal mit Edelstahl-Pflege weg wischen(was man ja eh tun muß  

ALU- und Bundmetalle und deren Reflektionen.

Alu ist zwar schon schlecht, noch schlimmer ist es aber bei Bundmetallen. messing schneiden wir nur noch bis 2mm, Kupfer mit dem Laser gar nicht.

Wasserstrahlschneiden:

so ganz einfach wie beim lasern ist es nicht mit dem Wasserstrahlschneiden. Der Laserschnitt ist im Mittel 0,2mm breit. Der Schnitt beim Wasserschneiden ist 1mm. So kommt es dazu das ich keine scharfkantigen Innenkonturen fahren kann(zb. kleine  Zahnradprofile).  Umso spitzer die Ecken umsogrößer ist auch das Problem von Auswaschungen. Also wenn möglich immer Ecken mit Radien versehen. Was aber gleichermaßen auch für's Lasern gilt. Optimalerweise wird jede ecke mit einem Radius versehen und wenn es nur 0,5mm sind. das Spart Geld weil die Laseranlage mit tangentialen Übergängen besser zurecht kommt als beim abbremsen zum Ende einer Geraden.

Ein weiteres Problem welches man nicht verschweigen sollte ist die Delamination von Verbundwerkstoffen.

Das kann alles sein von Kohlefaser, Glasfaser, Tischlerplatte(Holz), stinknormale Dibond-Platten oder auch Gummi-Sorten wie zB EPDM.
4000bar Wasser suchen sich nurn mal den leichtesten Weg durchs Material. Nicht selten kommt es vor das das Material am ende aussieht wie Blätterteig.

@ Rumpel...

einige sehen es vielleicht als versteckte Werbung aber auf unserer HP www.osthaus-beckert.de  findest du unter Trennen die Punkte Leistungsspektrum Laser und Leistungsspektrum Wasser. Da ist gelistet was bei uns so an Standard-Material übern Maschinentisch geht.
Würde mich aber auch mal interessieren wo andere Ihre Leistungsgrenzen haben.

Anm.:

sollten ich übermäßig viele Rechtschreibfehler im Text haben, so dürft ihr die gerecht aufteilen. Ich hab die letzte Woche mit Grippe im Bett verbracht und bin noch nicht ganz aufnahmefähig.....

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[Diese Nachricht wurde von wurfsche am 30. Mrz. 2008 editiert.]

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Moin!

Das Problematische an Alulegierungen und BunTmetallen ist meiner Meinung nach eher die Wärmeleitfähigkeit. Wenn es nur die Reflexion wäre, würde eine Schwärzung der Oberfläche helfen. Das Material wird ja eigentlich von dem Laser nur erwärmt, hochkonzentriert und leistungsstark zwar, aber damit das Mateial in der Schnittfuge verschwindet muss es erst mal selber heiß werden und schmelzen oder verdampfen oder verbrennen. Ist die Wärmeleitung aber hoch, fließt die per Laser eingebrachte Wärme einfach ab und es wird schlichtweg nicht heiß genug. Je dicker desto problematischer, ganz so wie vom Löten usw. gewohnt und bekannt.

Die Zahlen sprechen eine deutliche Sprache:

        W/m/K
Kupfer ~360
Alu    ~200
Messing 120
Stahl   ~50
V2A      15

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit 

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Roland
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde von Doc Snyder am 20. Apr. 2008 editiert.]

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Hallo und einen schönen Tag Andreas.

Habe nichts beizutragen außer:

Gaaaaaaaaaaaaaaanz dickes Lob.

Gruß
ThoMay

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Es gibt keine dummen Fragen, nur unzweckmäßige.
Hierauf bekommt man dann machesmal eine unzweckmäßige, freundliche Antwort.

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Vielen Dank!

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Zitat:

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Original erstellt von Doc Snyder:
Moin!

Das Problematische an Alulegierungen und Bun[b]Tmetallen ist meiner Meinung nach eher die Wärmeleitfähigkeit. Wenn es nur die Reflexion wäre, würde eine Schwärzung der Oberfläche helfen. Das Material wird ja eigentlich von dem Laser nur erwärmt, hochkonzentriert und leistungsstark zwar, aber damit das Mateial in der Schnittfuge verschwindet muss es erst mal selber heiß werden und schmelzen oder verdampfen oder verbrennen. Ist die Wärmeleitung aber hoch, fließt die per Laser eingebrachte Wärme einfach ab und es wird schlichtweg nicht heiß genug. Je dicker desto problematischer, ganz so wie vom Löten usw. gewohnt und bekannt.

[/B]

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das kann ich leider aus praktischer Erfahrung nicht bestätigen. ALU zb schneiden wir bis 10mm mit dem Laser. Kupfer dagegen gar nicht mehr. es sind wirklich die Reflektionen die die Probleme hervorrufen.

ein Schwärzen der Oberfläche bring auch nichts da die Energie des Lasers jede Farbe in Millisekunden  verdampfen lässt.

Ganz im Gegenteil, durch Verunreinigungen auf dem Blech wie Rost, Farbe oder Klebeetiketten wird die Schnittkante dermaßen schlecht bis hin zum sofortigen Ausschuss wenn die Plasmawolke anreist.

Gruß Thomas

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Um die im ersten Beitrag angesprochenen Fertigungsverfahren etwas anschaulicher darzustellen, habe ich in den Überschriften Hyperlinks auf kurze Videofilme des jeweiligen Verfahrens ergänzt. In Sachen Schlagschere gab es leider kein anderes Video zur Auswahl 

Andreas

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