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Produktivitätssprung dank absolutem Durchblick

: Trumpf


Mit Active Speed Control präsentierte Trumpf auf der EuroBLECH eine neues System, das durch die Düse direkt in den Laserschnitt blickt, ihn in Echtzeit überwacht und selbstständig die Vorschubgeschwindigkeit von Festkörperlasermaschinen regelt. Egal, ob Brenn- oder Schmelzschnitt – die Funktion steigert die Prozesssicherheit und reduziert Ausschuss und Nacharbeit.

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Active Speed Control blickt durch die Düse und beobachtet die Strahlung, die beim Schmelzen des Materials entsteht. Anhand dieses sogenannten Prozessleuchtens bestimmt sie, ob die Schmelze wie geplant austritt, ermittelt den schnellstmöglichen Vorschub und regelt bei Bedarf nach – und das viele hundert Mal pro Sekunde.

Active Speed Control blickt durch die Düse und beobachtet die Strahlung, die...

Active Speed Control reagiert unmittelbar auf Veränderungen im bearbeiteten Material. Mit dem System lässt sich die Produktivität der Anlage merklich steigern. Die Kosten für die Fertigung der Teile sinken erheblich. Active Speed Control kontrolliert zahlreiche Prozessparameter, beispielsweise über den gesamten Schneidvorgang die Lage des Laserstrahls zur Düsenmitte. Abweichungen teilt das System dem Bediener mit, wodurch sich Ausschuss vermeiden lässt. Durch Softwareupdates können in Zukunft weitere Funktionen des autonomen Laserschneidens einfach aufgespielt werden.

Höchstgeschwindigkeit selbst bei schwankenden Materialdicken

Der Schnittspalt verrät viel über die Teilequalität und die Prozessstabilität. Je leichter das geschmolzene Material aus dem Spalt austritt, desto reibungsloser schneidet die Maschine. In Bau- und Edelstahlblechen ab 4 mm nimmt Active Speed Control diesen Schmelzfluss unter die Lupe. Die Sensorik blickt dafür durch die Düse und beobachtet die Strahlung, die beim Schmelzen des Materials entsteht. Anhand dieses sogenannten Prozessleuchtens bestimmt sie, ob die Schmelze wie geplant austritt, ermittelt den schnellstmöglichen Vorschub und regelt bei Bedarf nach – und das viele hundert Mal pro Sekunde. Auf diese Weise stellt Active Speed Control den optimalen Vorschub auch dann sicher, wenn die Blechdicke innerhalb einer Tafel variiert oder die Oberseite durch Rost oder Lacke verunreinigt ist. Solche Materialunterschiede führen für gewöhnlich dazu, dass sich Schlacke bildet oder der Schnitt abreißt.

Entlastung für den Bediener

Bisher ist es die Aufgabe des Bedieners, den
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Schneidprozess ohne Active Speed Control: Beim Brennschnitt von Baustahl mit einer minderwertigen Materialqualität sind Materialaufwürfe deutlich zu erkennen.

Schneidprozess ohne Active Speed Control: Beim Brennschnitt von Baustahl mit...

zentralen Schneidparameter Vorschub auf das Material abzustimmen und einzustellen. Dabei helfen ihm Probeschnitte. Dank Active Speed Control entfallen diese Tests. Das erleichtert die Produktion, insbesondere die Einzelstückfertigung. Um Unterschiede im Material auszugleichen, reduzieren Anwender auch häufig den Vorschub der Maschine. Das erhöht zwar in vielen Fällen die Prozesssicherheit, wirkt sich aber auch oft negativ auf den Schneidprozess und die Schnittqualität aus. Ein reduzierter Vorschub führt beispielsweise dazu, dass sich Hitze im Material entwickelt. Dieser Hitzestau lässt das Material unkontrolliert aufschmelzen. Die Prozesssicherheit bei der Bearbeitung sinkt. Die automatische Vorschubregelung beugt dieser verstärkten Hitzeentwicklung vor.

Ein weiter Vorteil in der Anwendung: Der Bediener kann das Live-Bild des Blicks durch die Düse und die wichtigsten Prozessparameter jederzeit auf der Steuerungsoberfläche der Maschine oder einem Tablet abrufen. So behält er seine Anlage jederzeit im Blick. Zuvor musste der Bediener händisch einen sogenannten Tapeshot erstellen, um sicherzustellen, dass die Parameter optimal eingestellt sind. Das kostete viel Zeit.

Geschwindigkeiten weit über den Standardwerten

Schneiddaten sagen der Maschine, wie sie ein Material in einer bestimmten Dicke bearbeiten muss. Dabei kalkulieren sie bereits einen Puffer ein, falls die Beschaffenheit des Blechs nicht immer gleich ist oder die Maschine durch weniger erfahrene Bediener nicht optimal auf den nächsten Auftrag eingestellt ist.
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Schneidprozess mit Active Speed Control: Die Sensorik reagiert auf Rost und Verschmutzungen auf der Oberfläche, passt den Vorschub automatisch an und vermeidet so einen Fehlschnitt.

Schneidprozess mit Active Speed Control: Die Sensorik reagiert auf Rost und...

Die Maschine schneidet also mit weniger Vorschub, als sie eigentlich könnte. Dank Active Speed Control ist dieser Puffer hinfällig. Mit der Sensorik arbeitet die Maschine jeweils so schnell wie möglich und so prozesssicher wie nötig. Active Speed Control erzeugt laut Trumpf sogar häufig Geschwindigkeiten, die deutlich über den in den Schneiddaten hinterlegten Standardwerten liegen.

Teilequalität steigt, Teilekosten sinken

Teile, bei denen der Schnitt nicht bis zum Ende ausgeführt ist oder die viel Schlacke aufweisen, bedeuten Ausschuss und Zeitverlust – besonders, wenn der Schnittabriss während einer Nachtschicht auftritt. Dank der automatischen Vorschubregelung passiert das so gut wie nie. Im Falle eines Fehlschnitts sorgt Active Speed Control dafür, dass die Maschine stoppt. Die Software TruTops Monitor informiert den Bediener umgehend, dass er eingreifen muss. Daneben reduziert Active Speed Control die Grat- und Schlackebildung.

Innovation für das autonome Laserschneiden

Trumpf 2D-Laserschneidanlagen verfügen über zahlreiche Assistenzsysteme, die den Bediener dabei unterstützen, Teile prozesssicher zu schneiden. Ein Beispiel dafür ist Smart Collision Prevention, das schon bei der Programmierung kippende Teile einkalkuliert. Es entwirft eine Abarbeitungsstrategie, die Kollisionen mit dem Schneidkopf vermeidet.

Das Assistenzsystem Drop&Cut erleichtert die Nachproduktion
von Teilen auf Restgittern. Neben dem bloßen Assistieren steigt der Anteil an Maschinenfunktionen, die Prozesse selbstständig steuern. Ein Beispiel ist Smart Nozzle Automation. Die Funktion inspiziert regelmäßig die Düse und wechselt sie gegebenenfalls automatisch aus, wenn sie beschädigt ist. Bei der TruLaser Center 7030 laufen von der Programmierung bis hin zum Sortieren der Teile alle Prozesse automatisiert ab. So präsentierte Trumpf mit Active Speed Control eine weitere Innovation auf dem Weg zum autonomen Laserschneiden.

Active Speed Control blickt durch die Düse und beobachtet die Strahlung, die beim Schmelzen des Materials entsteht. Anhand dieses sogenannten Prozessleuchtens bestimmt sie, ob die Schmelze wie geplant austritt, ermittelt den schnellstmöglichen Vorschub und regelt bei Bedarf nach – und das viele hundert Mal pro Sekunde.
Schneidprozess ohne Active Speed Control: Beim Brennschnitt von Baustahl mit einer minderwertigen Materialqualität sind Materialaufwürfe deutlich zu erkennen.
Schneidprozess mit Active Speed Control: Die Sensorik reagiert auf Rost und Verschmutzungen auf der Oberfläche, passt den Vorschub automatisch an und vermeidet so einen Fehlschnitt.


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2-D-Laserschneidmaschinen, EuroBLECH

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