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Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden 2. Juli 2009Roland Stöckli.

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Präsentation zum Thema: "Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden 2. Juli 2009Roland Stöckli."—  Präsentation transkript:

1 Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden 2. Juli 2009Roland Stöckli

2 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2 Gliederung 1.Laserschneiden 2.CO 2 Laserquellen 3.Potential 4.Alternativen

3 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 3 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 3 1985 gegründet Tätigkeitsfeld: Systeme für die Blechbearbeitung Hauptsit2: Niederön2 (CH) Seit 1994 Teil der Con22eta Holding 1. Laserschneiden Bystronic Umsat2 :793 Mio. CHF (2008) Mitarbeitende: 1524 (Auszubildende 75) Europa://42(575 in CH) USA:/02Asien 280

4 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 4 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 4 1. Laserschneiden Bystronic Kernaktivitäten: Laserschneiden Wasserstrahlschneiden Biegen Handling & Automation Software & Control Service & Support Entwicklung: Bystronic beherrscht sämtliche Schlüsseltechnologien und -komponenten

5 1.Laserschneiden Laserschneidanlage Laserschneidanlage BySpeed 3015 mit Byaser6000

6 © 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 6 © 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 6 © 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 6.Laserschneiden Strahlengang Resonator=Werkstück

7 © 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 7 © 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 7 1. Laserschneiden Verfahrensparameter Schneiden Laserstrahl Linse Düse Prozessgas: Werkstück Laserstrahleigenschaften Brennweite, 5/7.5 Zoll Prozessgas Düse Blechsorte Schneidparameter: Geschwindigkeit Prozessgasdruck Fokuslage

8 1. Laserschneiden Strahlpositionierung Fokussierter Laserstrahl (Leistung P) beugungsbegrenzt Multi-mode (M 2 >/) Fokusradius Werkstückoberkante Fokuslage z 0 Werkstückdicke D Fokusebene Werkstückunterkante Fokuslänge z R © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 8 2 * Fokusradius R. Stöckli

9 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /9 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /9 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /9 1. Laserschneiden Brennschneiden mit Sauerstoff 0 2 : Einfluss der Düse (als Beispiel) Baustahl 20mm geschnitten mit einer Standarddüse. Baustahl 20mm geschnitten mit neuer optimierten Düse für das Niederdruck-Schneiden. Vorteile: Top Qualität der Oberfläche. Höhere Prozessstabilität in der Produktion.

10 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /10 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /10 1. Laserschneiden Universalwerkzeug Materialbearbeitung

11 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /11 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /11 2. CO 2 Laserquellen Industriell genut2te CO 2 =Laser Schnell, längs geströmter CO 2 Laser (DC- und HF- Gleichstrom angeregt (DC) Hochfrequenz angeregt (HF, RF) Diffusionsgekühlter CO 2 Laser (Coaxial und Slab) Langsam, quer geströmter CO 2 Laser

12 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /2 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /2 2. CO 2 Laserquelle Schematischer Aufbau FFL

13 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /3 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /3 2. CO 2 Laserquelle Leistungssteigerung, Faltung Serieschaltung mehrerer aktiver Strecken Strahl 500W+500W+500W= /500W Faltung = 3000 W

14 2. CO 2 Laserquelle Leistungssteigerung, Faltung Faltung in mehreren Ebenen Endspiegel Ausgangsfenster "16=Strecken=ResonatorD Faltspiegel © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /4

15 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ 2. CO 2 Laserquelle Laserschneidpro2ess Laserschneiden erset2t Technologien Nibbeln Sägen Fräsen (Ausfräsen von Flachteilen) Stanzen (kleinere Serien, mittlere Serien,.. ) Vorteile Laserschneiden Schnelles Verfahren Relative Genauigkeit (+/- 0./mm) Hohe Effizienz des Gesamtprozesses Flexibilität (Form, Dicken der Teile und Mengen) Durchgängigkeit vom CAD zum fertigen Teil

16 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 20 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ 3. Potential Energiebilan2 verbessern Elektronische Anregung mit FET Standby der El. Anregung - Endstufen stromlos Verbesserung des Laserwirkungsgrades Verwendung von verlustarmem Verdichter Absenken der Verdichterdrehzahl im Standby Absenken der Verdichterdrehzahl bei konstant tiefem Leistungsbedarf Erhöhung Wirkungsgrad bis über /4% (Markt: /2%) Herunterfahren von Peripheriegeräten im Standby (Filter, Kühlgerät) Abwärmenutzung R. Stöckli

17 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 20 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ 3. Potential Leistungsfähigkeit Leistungsfähigkeit erhöhen Prozessparameter für optimale Schneidgeschwindigkeit Reduktion des Gasverbrauchs im Laser Reduktion des Schneidgasverbrauchs

18 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 20 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ 4. Alternativen * Vorgestellt an der Laser 2007 WORLDOF PHOTONICS, München ByVention Fiber 2kW 2007* Kühlgerät Faser=Laser Bearbeitungsraumstrah lungsdicht Schut2tor strahlungsdicht Labyrinth (rechts) Bürste (links) 2x A4 grosse Sichtgläser R. Stöckli

19 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ 4. Alternativen lpm=Laser Faser=/Scheibenlaser VergleichCO 2 lp=Laser Wirkungsgrad/2%24 % Laserquelle, Volumen/00%40% Kühlgerät, Leistung/00%50% Schneidgeschwindigkeit Dünnblech /00%200% Schneidgeschwindigkeit Dickblech /00%/00% Kantenqualität Dünnblechsehr gutsehr gut Kantenqualität Dickblechsehr gutakzeptabel Laserschutzmassnahmenmittelhoch

20 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie Alternativen Kostenvergleich Faser vs. CO2 Wartung & Service Stromverbrauch Amortisation M/C CO2 M/C FL CO2 FL T HeuteZukunft Quelle: Optech Consulting, 2009 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 22 R. Stöckli

21 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 23 Zusammenfassung Der CO 2 =Laser ist das ideale Werk2eug für die Anwendung Laserschneiden Das Potential für höhere Effi2ien2 ist vielschichtig, es sind keine grossen Sprünge in Sicht. Die Alternativen, Faser= und Scheibenlaser werden sich komplementär 2um CO 2 =Laser im Dünnblech= und im 3D=Bereich etablieren.

22 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 23 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit.


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