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Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden 2. Juli 2009 Roland Stöckli. R. Stöckli. © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 2. R. Stöckli. © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 2. R. Stöckli.
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Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden 2. Juli 2009Roland Stöckli
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 Laserschneiden CO2 Laserquellen Potential Alternativen
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: /02 Asien 280
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 4 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 4 • Kernaktivitäten: • Laserschneiden • Wasserstrahlschneiden • Biegen • Handling & Automation • Software & Control • Service & Support • Entwicklung: • Bystronic beherrscht sämtliche Schlüsseltechnologien und • -komponenten
© 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
© 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 7 © 2009 BystronicR. Stöckli Laserquellen für die Anwendung Laserschneiden Juli 2009, Folie 7 Laserstrahl Linse Düse Prozessgas: Werkstück • Laserstrahleigenschaften • Brennweite, 5/7.5 Zoll • Prozessgas • Düse • Blechsorte • Schneidparameter: • Geschwindigkeit • Prozessgasdruck • Fokuslage
Fokussierter Laserstrahl (Leistung P) beugungsbegrenztMulti-mode (M2>/) Fokusradius Werkstückoberkante Fokuslage z0 Werkstückdicke D Fokusebene Werkstückunterkante Fokuslänge zR © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 8 2 * Fokusradius R. Stöckli
R. Stöckli © 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 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.
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /10 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /10
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /11 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /11 • Industriell genut2te CO2=Laser • Schnell, längs geströmter CO2 Laser (DC- und HF- • Gleichstrom angeregt (DC) • Hochfrequenz angeregt (HF, RF) • Diffusionsgekühlter CO2 Laser (Coaxial und Slab) • Langsam, quer geströmter CO2 Laser
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 /3 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /3 • Serieschaltung mehrerer aktiver Strecken • Strahl • 500W+ 500W+ 500W = /500W • Faltung = 3000 W
• Faltung in mehreren Ebenen Endspiegel Ausgangsfenster "16=Strecken=ResonatorD Faltspiegel © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie /4
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. CO2 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
© 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/ • • 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: 9.5 ... /2%) • Herunterfahren von Peripheriegeräten im Standby (Filter, • Kühlgerät) • Abwärmenutzung R. Stöckli
© 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 20 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ • Leistungsfähigkeit erhöhen • Prozessparameter für optimale Schneidgeschwindigkeit • Reduktion des Gasverbrauchs im Laser • Reduktion des Schneidgasverbrauchs
© 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 20 R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ * Vorgestellt an der Laser 2007 WORLDOF PHOTONICS, München ByVention Fiber 2kW 2007* Kühlgerät Faser=Laser Bearbeitungsraumstrahlungsdicht Schut2tor strahlungsdichtLabyrinth (rechts) Bürste (links) 2x A4 grosse Sichtgläser R. Stöckli
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 2/ • Vergleich CO2lp=Laser • Wirkungsgrad /2% 24 % • Laserquelle, Volumen /00% 40% • Kühlgerät, Leistung /00% 50% • Schneidgeschwindigkeit Dünnblech /00% 200% • Schneidgeschwindigkeit Dickblech /00% /00% • Kantenqualität Dünnblech sehr gut sehr gut • Kantenqualität Dickblech sehr gut akzeptabel • Laserschutzmassnahmen mittel hoch
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 23 Wartung & Service Stromverbrauch Amortisation M/CCO2 M/CFL T Heute Zukunft Quelle: Optech Consulting, 2009 © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 22 R. Stöckli
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 23 • Der CO2=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 CO2=Laser im Dünnblech= • und im 3D=Bereich etablieren.
R. Stöckli © 2009 Bystronic Laserquellen für die Anwendung LaserschneidenJuli 2009, Folie 23 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit.