In der metallverarbeitenden Industrie wird die Laserschneidtechnologie aufgrund ihrer Effizienz, Präzision und Vielseitigkeit häufig eingesetzt. Die Laserschneiddüse spielt im gesamten Schneidprozess eine entscheidende Rolle. Das Design und die Auswahl der Düsen wirken sich direkt auf die Schnittqualität aus, einschließlich Schnittgeschwindigkeit, Schnittgenauigkeit, Kantenqualität und Materialverbrauch. In diesem Artikel wird ausführlich auf den Einfluss von Laserschneiddüsen auf die Schnittqualität und die Auswahl der Düsenöffnung eingegangen.

1. Der Einfluss von Laserschneiddüsen auf die Schnittqualität

Schneidgeschwindigkeit:

Die Schnittgeschwindigkeit ist ein wichtiger Indikator für die Effizienz des Laserschneidens. Das Düsendesign hat einen erheblichen Einfluss auf die Schnittgeschwindigkeit. Das richtige Düsendesign optimiert den Gasfluss und erhöht die Schnittgeschwindigkeit. Düsenöffnung, Form und Abstand von der Düse zum Werkstück beeinflussen alle den Gasfluss. Ein guter Gasfluss kann Schlacke schnell entfernen und verhindern, dass sie an der Schnittfläche anhaftet, wodurch die Schnittgeschwindigkeit erhöht wird.

Schnittgenauigkeit:

Die Schnittgenauigkeit bestimmt die Endqualität des geschnittenen Stücks. Die Genauigkeit und Ausrichtung der Düse wirkt sich direkt auf die Fokussierung und Schnittgenauigkeit des Laserstrahls aus. Wenn der Düsenlochdurchmesser ungleichmäßig ist oder die Düsenausrichtung schlecht ist, wird der Laserstrahl abgelenkt, was zu einem ungenauen Schnittpfad führt und die endgültige Schnittqualität beeinträchtigt.

Kantenqualität:

Die Kantenqualität ist eines der wichtigen Kriterien zur Beurteilung der Schnittqualität. Das Düsendesign beeinflusst die Gleichmäßigkeit des Gasstroms und damit die Effizienz der Schlackenentfernung. Eine geeignete Düse kann einen gleichmäßigen und konzentrierten Luftstrom erzeugen, die Anhaftung von Schlacke reduzieren und eine glatte Schnittkante erzielen. Die Qualität der Kante steht in direktem Zusammenhang mit der Leichtigkeit der nachfolgenden Bearbeitungsschritte.

Materialverbrauch:

Eine schlechte Düsenkonstruktion kann zu mehr Materialverschwendung führen. Wenn der Gasstrom beispielsweise nicht ausreichend konzentriert ist, vergrößert sich die Zone, in der die Schneidwärme beeinflusst wird, was zu Überhitzung, Verformung oder Verbrennung der Materialkanten und einem erhöhten Materialabfall führt. Daher spielt das Düsendesign eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Materialverbrauchs und der Verbesserung des wirtschaftlichen Nutzens.

2. Auswahl der Düsenöffnung

Die Düsenöffnung ist ein wichtiger Parameter, der die Qualität des Laserschneidens beeinflusst. Unterschiedliche Materialien und Schneidanforderungen erfordern unterschiedliche Düsenlochdurchmesser. Bei der Auswahl einer Düsenöffnung sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

Materialart und -stärke:

Dünne Blechmaterialien: Bei dünnen Blechmaterialien werden normalerweise Düsen mit kleinerem Lochdurchmesser (z. B. 1,0 mm bis 1,5 mm) verwendet, um eine höhere Schnittgenauigkeit und Kantenqualität zu erzielen. Kleinere Öffnungen erzeugen einen konzentrierteren und kräftigeren Luftstrom und helfen dabei, geschmolzene Schlacke schnell zu entfernen.

Dickes Plattenmaterial: Dickes Plattenmaterial erfordert normalerweise eine Düse mit einem größeren Lochdurchmesser (z. B. 2,0 mm bis 3,0 mm), um einen ausreichenden Luftstrom zu gewährleisten, um sicherzustellen, dass die Schlacke rechtzeitig entfernt werden kann und eine Materialverformung während des Schneidvorgangs verhindert wird.

Schneidgastyp:

Sauerstoff: Sauerstoff wird üblicherweise zum Schneiden von Kohlenstoffstahl verwendet. Beim Sauerstoffschneiden ist ein größerer Lochdurchmesser (z. B. 1,5 mm bis 2,5 mm) erforderlich, um einen ausreichenden Luftstrom und Reaktionsverbrennungseffekt zu gewährleisten und die Schnittgeschwindigkeit und -qualität zu verbessern.

Stickstoff: Stickstoff wird häufig zum Schneiden von Edelstahl und Aluminium verwendet. Da Stickstoff die Verbrennung nicht unterstützt, kann die Verwendung einer Düse mit kleinerem Lochdurchmesser (z. B. 1,0 mm bis 1,5 mm) für einen höheren Luftdruck sorgen und die Schnittqualität verbessern.

Laserleistung:

Hochleistungslaser erfordern typischerweise Düsen mit größerer Apertur, um einen größeren Luftstrom zum Kühlen der Schneidzone und zum Entfernen von Schlacke zu ermöglichen. Laser mit geringer Leistung können Düsen mit kleinerer Apertur verwenden, um eine höhere Schnittgenauigkeit zu erreichen.

Anforderungen an Schnittgeschwindigkeit und Qualität:

Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden kann die Wahl einer Düse mit einem größeren Lochdurchmesser die Gasdurchflussrate erhöhen und so den Schneidvorgang beschleunigen.

Für qualitativ hochwertige Schnitte kann die Wahl einer Düse mit kleinerer Öffnung eine präzisere Steuerung des Gasflusses ermöglichen und so die Qualität der Schnittkante sicherstellen.