Exemplarisch haben wir uns in diesem ersten Bericht auf der CUTTING WORLD® Fachmesse, die im April 2018 in Essen ihre Premiere fand, die folgenden Laserschneidmaschinenhersteller intensiver angeschaut und stellen Dir nun einen Querschnitt verschiedenster Technologien vor. Wir weisen daraufhin, dass dies nur ein Auszug aus der Vielzahl von weltweit agierenden Laserschneidanlagenherstellern ist, so dass wir diesen Bereich in Zukunft weiter ergänzen und updaten werden (stay tuned). Diese Vorstellung soll Dir einen Eindruck geben, was für Möglichkeiten Du mit einer modernen Laserschneidanlage heute hast, natürlich entwickelt sich alles weiter. Künstliche Intelligenz (KI) und weitere Automatisierungen gehören heute ebenso zum Stand der Technik, wie 30 kW Laserleistung und mehr. Daher stellen diese Berichte nur einen Querschnitt des Marktes dar, sie dienen Dir zur besseren Marktübersicht.
Hinweis: Wenn wir Technologien oder Automatisierungen erklären, so sei darauf hingewiesen, dass diese Ausstattungen und Funktionen nicht für alle Maschinentypen und Varianten gelten, sondern punktuelle Highlights auf der CUTTING WORLD (CW) Messe darstellten, die unter Umständen nicht in jeder Maschinentype oder bei jedem Hersteller erhältlich sind. Welche Maschine genau was leistet und ob diese Ihre Anforderungen erfüllen können, erfragen Sie direkt beim Hersteller. Alle Hersteller behalten sich technische Änderungen vor und alle Angaben sind ohne Gewähr. Dieser Bericht stellt keine Produktempfehlung dar, sondern zeigt einen technischen Querschnitt des Machbaren von Laserschneidanlagen, die auf der CW 2018 in Essen ausgestellt waren.
Stand: 25.02.2019
Das Schweizer Unternehmen wurde 1964 als Bystronic Maschinen AG gegründet und spezialisierte sich auf die Entwicklung und den Bau von Systemlösungen zur Bearbeitung von Glas. Anfang der 1980er Jahre entwickelte Bystronic die ersten Laserschneidanlagen und 1989 die ersten Wasserstrahlschneidanlagen. 1994 wurde das Unternehmen vom Zürcher Industriekonzern Conzzeta übernommen. Bystronic erweiterte sein Maschinenspektrum in der Blechverarbeitung durch die schweizerische Hämmerle AG und übernahm 2002 den Biegespezialisten Beyeler in Gotha. Seinen Hauptsitz hat Bystronic in Niederönz in der Schweiz, verfügt über weltweite Produktionsstandorte und Niederlassungen in über 30 Ländern. Mit rund 2.500 Mitarbeitern und einem Umsatz von ca. 774 Mio. Euro (Stand 2017) zählt Bystronic weltweit zu den bedeutenden Playern der Branche.
Bystronic befasst sich mit der kompletten Automation in der Blechbearbeitung und liefert neben Laserstrahlschneidsystemen, mit Faserlaser- oder mit CO2-Laserstrahlquellen sowie Prozessverkettung, Hochregallagersysteme, Abkantpressen, Rohr- und Profilbearbeitungsanlagen mit Laserstrahl sowie MES-Prozesssoftware.
Die auf der CUTTING WORLD vorgestellte ByStar Fiber war mit einem Faserlaser mit 10 kW Laserleistung bestückt. Die ByStar Fiber ist in den Größen 1.500 mm x 3.000 mm und 2.000 mm x 4.000 mm erhältlich. Die maximale Positioniergeschwindigkeit beider Achsen simultan beträgt bis zu 169 m/min. Die ByStar Fiber ist mit einer Drehachse für die Laserbearbeitung von Rohren ausgestattet mit einem Hüllkreisdurchmesser von 30–315 mm. Der Schneidbereich reicht je nach Laserleistung bis zu 30 mm Dicke in Edelstahl.
Die Schwesteranlage BySprint Fiber bedient einen anderen Aufgabenschwerpunkt, sie erlaubt die Bearbeitung von Blechtafeln bis zu 12 m Länge. Mit einem 6 kW Faserlaser ausgestattet erlaubt die BySprint Fiber die Bearbeitung von Stahl, Edelstahl und Buntmetallen. Die maximale Positioniergeschwindigkeit der x- und y-Achse simultan beträgt bei der BySprint Fiber bis zu 140 m/min.
Die zweiseitige Wiederholgenauigkeit der Positionierung einer Achse der ByStar Fiber beträgt 0,05 mm, die gemittelte zweiseitige Positionsabweichung einer Achse beträgt 0,1 mm, nach ISO 230-2:2006(E), so der Hersteller.
Die von Bystronic eigenentwickelte CNC-Software ByVision Cutting besitzt einen 21.5 Zoll Touchscreen und soll einfach wie ein Smart-Phone zu bedienen sein, so Bystronic. ByVision Cutting unterstützt den Bediener mit einer Datenbank an Parametern für die gängigen Blechsorten und Schneidtechnologien. Jobliste sortieren, Schneidparameter zuweisen und Automationsmodus definieren. Je nach Maschinenmodell verfügen die Anlagen über einen automatischen Düsenwechsler, automatische Düsenreinigung und weiteren Automationshilfen für das schnelle Einrichten des Lasers.
Mit einer Serie von standardisierten Automations- und Handlingsystemen lassen sich die Laserschneidanlagen optional und unterschiedlich nach Bedarf weiter ausbauen. ByTrans und ByTrans Extended erlauben das Be- und Entladen des Bearbeitungstisches. Der ByTrans Cross hingegen kann modular erweitert werden und erlaubt die automatisch Großteilentnahme und die Auslese vom Restblech. BySort hingegen übernimmt die vollautomatisierte Teilesortierung und kennt durch die Integration in die Software-Umgebung BySoft die Schneid- und die Abstapelpläne. Kassetten werden automatisch aus dem Ladeturm entnommen, mit einem Vakuumsauger wird das benötigte Blech auf den Bearbeitungstisch gelegt und über einen Förderautomatismus dem Schneidsystem zugeführt. Im BySoft7 Plant Manager lassen sich alle Prozessvorgänge der Laser- und Abkantanlagen, Auslastungen, der Auftragsstatus, die Fertigungsplanung, die Lagerkapazitäten etc. planen und überwachen. Die Kopplung mit dem übergeordneten ERP-System sorgt für den erforderlichen Datenaustausch der Systeme.
Stand: 25.02.2019
Der japanische Traditionshersteller begann 1919 mit der Produktion von Werkzeugmaschinen und gehört mit seinen mehr als 8.000 Mitarbeitern in elf Produktionsstätten mit rund 83 Stützpunkten weltweit zu den Marktführern im Werkzeugmaschinenbau. Über 200 unterschiedliche Maschinentypen fertigt Mazak, von der Zweiachsen-Drehmaschine bis zum 5-Achsen-Bearbeitungszentrum, vertikale und horizontale Bearbeitungszentren, FMS Flexible Fertigungssysteme, Laserschneidanlagen mit CO2 oder mit Faserlaser, automatisierte Lagersysteme, Rohrbearbeitungsmaschinen, CNC-Systeme, CAD/CAM-Software.
Mazak setzt neben den bewährten Faserlaser-Strahlquellen auch die neue Direkt-Dioden-Lasertechnologie (DDL) mit einer Wellenlänge von 975 nm ein und präsentierte bereits Ende 2018/Anfang 2019 eine 6 kW DDL-Anlage. Durch die etwas kürzere Wellenlänge gegenüber 1.070 nm beim Faserlaser bietet der DDL Strahl ein noch besseres Absorptionsverhalten besonders bei reflektierenden Materialien, wie Aluminium, Kupfer, Messing, was einen positiven Effekt auf die Schnittgeschwindigkeit sowie die Schnittqualität besitzen soll. Auch der elektrische Wirkungsgrad des Direkt-Diodenlasers liegt nochmals höher gegenüber dem bereits guten Wert des Faserlasers, so Mazak. Bis zu 45% Wirkungsgrad soll die DDL Technologie erreichen.
Auf der CUTTING WORLD konnten die Besucher sich von der OPTIPLEX 3015 DDL mit 4 kW Direkt-Diodenlaser überzeugen.
Die Positioniergenauigkeit der OPTIPLEX wird mit ± 0,05 mm/500mm in x- und y-Achse und mit ± 0,01 mm/500mm in der z-Achse angegeben. Die Wiederholgenauigkeit liegt jeweils in allen drei Achsen bei ± 0,03 mm, laut Herstellerangaben.
120 m/min Vorschubgeschwindigkeit in x und y, vektoriell (x und y) 170 m/min, sowie bis zu 60 m/min in der z-Achse und einer max. Beschleunigung von 1,8 G sollen möglich sein.
Die verfügbare Größen reichen vom Großformat 1.525 mm x 3.050 mm (y/x) bis zu 2.000 mm x 4.000 mm (y/x).
Auf Wunsch kann die OPTIPLEX auch mit einem Faserlaser mit bis zu 8 kW Laserleistung geliefert werden. Der Schneidbereich reicht je nach Laserleistung bis zu 30 mm Dicke in Edelstahl und Aluminium.
Automatisierungsgrad
Ein hoher Automatisierungsgrad der OPTIPLEX-Anlagen reduziert die Einrichtung des Lasers enorm. Mazak unterteilt die Automatisierungen in drei Stufen: ISF Intelligente Set-Up Funktionen, IMF Intelligente Monitoring Funktionen und ICF Intelligente Cutting Funktionen. Im Einzelnen:
Natürlich geht die Automatisierung darüber hinaus, denn auch diese Anlagen können optional an ein automatisiertes Lagersystem Quick Cell®, an Förderer wie dem Automatisierungssystem ROBO SMART CELL oder an ein Portalladesystem GL angeschlossen werden, so dass die Anlagen automatisch mit Blechtafeln bestückt bzw. die Zuschnitte automatisch entnommen werden können. Die Verknüpfbarkeit mit weiteren Fertigungszellen ist ebenso möglich. Mit Hilfe einer optionalen MTconnect-Schnittstelle liefert die OPTIPLEX-CNC, die MAZATROL Preview G strukturierte XML-Daten an übergeordnete Systeme, so dass eine Visualisierung oder Weiterverarbeitung der Daten ermöglicht werden kann.
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