Metall-Laserschneiden meistern: Ihr ultimativer Leitfaden zur Präzision

Mit beispielloser Effizienz, Präzision und Vielseitigkeit verändert die Laserschneidtechnik das Gesicht der Metallverarbeitungsbranche. Jeder Profi oder Anfänger muss die Details der komplexen Welt des Metalllaserschneidens verstehen, um maximale Effizienz zu erreichen. Dieser Leitfaden soll die Prozesse und Techniken im Detail vermitteln, damit sachkundige Schritte unternommen werden können, um die höchste Effizienz und die geringste Fehlerquote zu erreichen. Dieser Artikel vermittelt die grundlegenden Konzepte der Lasertechnologien und bietet Tipps zur Verbesserung der Präzision. Er soll die erforderlichen Informationen liefern, um Metallverarbeitungsprojekte jeder Größe in Angriff zu nehmen. Diese hochmoderne Technologie wird analysiert, erklärt und vereinfacht, damit jeder die modernen Innovationen der Lasertechnologie kennenlernen kann. Metall Laserschneiden.

Was ist Metall-Laserschneiden und wie funktioniert es?

Das Laserschneiden von Metall ist ein präziser Herstellungsprozess, bei dem ein spezieller Laser verwendet wird, um feine Muster in bestimmte Metallmaterialien zu brennen. Die Hitze des Lasers schmilzt und verdampft das Material mit hoher Genauigkeit. Dies passt hervorragend zur Effizienz dieses Prozesses. Geschmolzenes Metall wird verdampft und mit Hochdruckgas weggeblasen, was die Handhabung vereinfacht. Auch andere komplexe Designs mit strengen Richtlinien lassen sich mit dieser Methode gut verarbeiten. Grundlegende Elemente wie die Art des Faser- oder CO2-Lasers bestimmen die Qualität und Geschwindigkeit der Ausgabe, die wiederum von den Materialeigenschaften beeinflusst werden.

Den Laserschneidprozess verstehen

Zum Laserschneiden sind drei wesentliche Komponenten erforderlich: eine Laserquelle, ein Bewegungssystem und Hilfsgase. Die Laserquelle erzeugt Licht, das zu einem fokussierten Strahl gebündelt und auf das Material gerichtet wird, um einen Schnitt auszuführen. Das Bewegungssystem, das häufig über eine computergesteuerte numerische Steuerung (CNC) betrieben wird, bewegt das Material oder den Laser in die gewünschte Position und die Form wird erreicht. Die Oberfläche wird außerdem gekühlt und Sauerstoff-/Stickstoffgase werden verwendet, um das geschmolzene Material zu entfernen, wodurch die Effizienz des Schnitts verbessert wird. Alle Elemente arbeiten zusammen, um gleichzeitig ein hohes Maß an Genauigkeit und Wiederholbarkeit bei verschiedenen Materialarten und -stärken zu erzielen.

Schlüsselkomponenten: Laserstrahl und Metallbearbeitung

Der Laserstrahl ist der Hauptbestandteil der Laserschneidsysteme, da er die konzentrierte Energie erzeugt, die zum Schneiden oder Gravieren von Materialien mit äußerster Präzision und Genauigkeit erforderlich ist. Normalerweise wird er in einem Laserresonator erzeugt und anschließend durch eine Reihe von Spiegeln oder Glasfasern auf das Ziel fokussiert. Am beabsichtigten Ziel wird die konzentrierte Energie in Wärme umgewandelt und schmilzt oder verdampft anschließend das zu schneidende Material. Dadurch wird ein sauberer und präziser Schnitt erreicht.

Der Herstellungsprozess hängt von der Genauigkeit und Effizienz des Laserstrahls ab, wenn dieser bei einer Vielzahl von Metallen wie Stahl, Aluminium und Kupfer funktioniert. Er ermöglicht die Herstellung von Materialien höchster Qualität, komplexen Designs und mit weniger Materialabfall, was sich in der modernen Fertigung und in industriellen Anwendungen als vorteilhaft erwiesen hat.

Wie Lasertechnologie zum Schneiden von Metallen eingesetzt wird

Metalle können mithilfe der Lasertechnik getrennt werden, indem ein Lichtstrahl auf die Oberfläche des Materials gerichtet wird. Die gebündelte Energie schmilzt oder verdampft das Metall an der Oberfläche und sorgt für saubere und präzise Kontakte. Solche Anwendungen werden häufig für Stahl, Aluminium und Kupfer verwendet, da sie Muster aufwendig ausschneiden und den Materialabfall minimieren. Die Steuerung erfolgt durch Computersysteme, die stets produktive Ergebnisse garantieren. Die Umsetzung dieser Methode spart Zeit und Ressourcen, weshalb sie in der Bau-, Automobil- und Luftfahrtindustrie so wichtig ist.

Welche Arten von Laserschneidern werden für Metall verwendet?

Verschiedene Arten von Laserschneidern erkunden

Zu den drei Hauptkategorien von Laserschneidern, die in der Metallbearbeitung eingesetzt werden, gehören CO2-, Faser- und Kristalllaser.

1. CO2-Laser: Dieser Lasertyp eignet sich am besten zum Schneiden, Gravieren und Bohren von Metallen mittlerer Dicke. Er ist praktisch und kostengünstig und daher eine beliebte Laserschneidtechnologie.
2. Faserlaser: Mit diesen können Sie dünne Metalle mit hoher Geschwindigkeit und Präzision schneiden. Sie sind am langlebigsten und erfordern im Vergleich zu anderen Optionen den geringsten Wartungsaufwand.
3. Kristalllaser: Diese Laser sind leistungsstark und können dickere Metalle schneiden. Obwohl sie robust sind, sind ihre Lebensdauer und Wartungskosten hoch.

Je nach Anwendung, Materialstärke und Produktionsanforderungen bietet jeder Typ unterschiedliche Vorteile.

Auswahl des richtigen Laserschneiders für Metall

Beachten Sie bei der Auswahl eines Laserschneiders für Metall die Besonderheiten der Materialstärke, des Präzisionsgrads und der geschätzten Betriebskosten. Wenn Sie mit dünnen Blechen arbeiten möchten, sind Faserlaser aufgrund ihrer langen Lebensdauer und geringen Wartungskosten sehr effektiv und wirtschaftlich. Für dickere Bleche sind Kristalllaser viel leistungsfähiger; sie sind jedoch oft schwieriger zu warten und haben eine kürzere Lebensdauer. Bewerten Sie Budgetgrenzen neben Produktionserwartungen, um zu bestimmen, welche Option Wert, Leistung und zukünftige Kapitalrendite optimal ausbalanciert.

Vergleich von Faserlaser und Festkörperlaser

Die Unterschiede zwischen Faserlasern und Festkörperlasern liegen in ihrer Effizienz, Genauigkeit und ihren Anwendungsbereichen. Das Schmelzschneiden, Schweißen und Markieren dünner Materialien gelingt am besten mit Faserlasern, die präziser sind als Festkörperlaser. Sie haben im Laufe der Zeit geringere Betriebskosten und sind praktisch wartungsfrei. Bei dickeren Materialien sind Festkörperlaser aufgrund ihrer höheren Leistung effektiver, allerdings sind Wartungs- und Lebensdauerprobleme größer als bei Faserlasern. Letztendlich hängen alle Entscheidungen von spezifischen Anforderungen ab, ob Materialstärke, Budget oder Produktionsumfang.

Wie kann Metall mit einem Laser geschnitten werden?

Wichtige Schnittparameter für Präzision

Beim Laserschneiden müssen mehrere Parameter überwacht und kontrolliert werden. So muss die Schneidleistung je nach Materialstärke und -art angepasst werden. Je dicker das Material, desto mehr Leistung ist für einen sauberen Schnitt erforderlich und umgekehrt. Auch die Schneidgeschwindigkeit muss angepasst werden. Langsamere Schneidgeschwindigkeiten helfen, sauberere Kanten bei dickeren Materialien zu erzielen, während höhere Geschwindigkeiten bei dünneren Materialien effizienter sind. Auch die Mechanik der Maschine muss strategisch ausgerichtet werden. So muss beispielsweise die Fokusposition auf die Oberfläche des Metalls eingestellt werden, um das beste Ergebnis zu erzielen. Daneben helfen andere Parameter wie Art und Durchflussrate des Hilfsgases, beispielsweise Stickstoff oder Sauerstoff, dabei, das erodierte Material zu entfernen und gleichzeitig einen sauberen Schnitt zu erzielen. Ein angemessenes Gleichgewicht all dieser Faktoren garantiert effektives Laserschneiden.

Anpassen der Laserleistung an verschiedene Metalle

Beim Schneiden von Metall muss die Laserleistung je nach Dicke, Reflektivität und Schmelzpunkt des Materials angepasst werden. Beispielsweise erfordert das Schneiden von Aluminium oder Kupfer aufgrund der stärkeren Reflektivität und Wärmeleitfähigkeit maximale Leistungseinstellungen. Im Gegensatz dazu erfordert Weichstahl normalerweise niedrigere Leistungseinstellungen, da er die Laserenergie effizient absorbiert. Je nach Zusammensetzung und Dicke liegt Edelstahl im Allgemeinen dazwischen. Die Leistungseinstellungen müssen auf jedes spezifische Metall abgestimmt werden, um saubere Schnitte zu gewährleisten und gleichzeitig Materialschäden zu vermeiden, wodurch die Kalibrierung äußerst wichtig wird.

Mit dem Laser präzise Schnitte erzielen

Eine Reihe von Faktoren, wie beispielsweise die Qualität des Strahls, die Auswahl des Hilfsgases und die Position des Fokus, beeinflussen die beim Laserschneiden erreichte Präzision. Insbesondere die Fokussierung hat eine Strahlqualität, die mit M² bestimmt wird (dies misst, wie stark der Strahl von einer idealen Gauß-Verteilung abweicht). Dieser Parameter beeinflusst die Schneidgenauigkeit erheblich, da niedrigere M²-Werte einen größeren Strahlfokus und eine höhere Energiedichte bedeuten. Sauerstoff, Stickstoff und sogar Druckluft können als Hilfsgas dienen, wobei Sauerstoff entgegen mancher Annahmen bei der Bearbeitung dicker Materialien besser für höhere Schneidgeschwindigkeiten geeignet ist. Obwohl es bei der Verwendung von Sauerstoff zu Oxidation kommen kann, tritt beim Schneiden mit Stickstoff keine Oxidation auf, sondern kann dazu beitragen, die Klarheit der Kante zu verbessern.

Der Brennpunkt ist ebenso kritisch, da eine falsche Fokusposition entweder zum Verbrennen des Materials oder zu unzureichender Durchdringung führen kann. Untersuchungen zeigen, dass bei hochpräzisen Merkmalen kleinere Schritte auf der Z-Achse im Submillimeterbereich von großer Bedeutung für die Qualität des Schnitts sind. Heutige Lasergeräte verfügen über Optionen zur Selbstfokussierung und Fokuserkennung, sodass diese Funktionen während des Betriebs geändert werden können, um die Effizienz und Konsistenz zu steigern. Indem diese Funktionen mindestens in jeden Schneidzyklus integriert werden, ist es möglich, maximale Qualität bei minimalem Materialabfall und verkürzter Produktionszeit zu erreichen.

Was muss beim Laserschneiden von Metall beachtet werden?

Gewährleistung der Sicherheit im Laserschneidprozess

Beim Betrieb von Laserschneidern ist der Schutz der Gesundheit der Mitarbeiter, der Geräte und der Umwelt von grundlegender Bedeutung. Eine der wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen ist die Verwendung von Schutzgehäusen, die den Laserstrahl einschließen und eine mögliche versehentliche Exposition verhindern. Sicherheit bei Hochleistungslasern ist von größter Bedeutung, da selbst ein kurzer Kontakt zu schweren Augenverletzungen oder schweren Verbrennungen führen kann. Bei offenen Strahlanordnungen muss obligatorische persönliche Schutzausrüstung wie Laserschutzbrillen für die verwendete Wellenlänge getragen werden.

Mit einer Metallrauchabsaugung können Sie die Gesundheitsrisiken minimieren, die durch das Schneiden von Metall entstehen. Beim Laserschneiden von Materialien wie Edelstahl entstehen gefährliche Partikel und giftige Gase wie sechswertiges Chrom. Die OSHA-Standards für Filtersysteme müssen eingehalten werden. Die Luftqualität in Innenräumen muss gemäß den OSHA-Standards kontinuierlich überwacht werden.

Verriegelungen sind, wie bereits erwähnt, für die Sicherheit von Laserschneidsystemen von entscheidender Bedeutung. Diese Systeme begrenzen die Laseraktivierung während der Einrichtung oder Wartung und verbessern so die Sicherheit. Andere erweiterte Sicherheitsfunktionen stoppen den Betrieb automatisch, wenn Sensoren eine Überhitzung oder Fehlausrichtung erkennen, und verhindern so Unfälle.

Die Betriebssicherheit wird auch durch regelmäßige Schulungen und Sicherheitsaudits verbessert. Mitarbeiter sollten eine detaillierte Schulung zum Einsatz von Maschinen, möglichen Gefahren und den im Krisenfall zu ergreifenden Maßnahmen erhalten. Untersuchungen zeigen, dass an Arbeitsplätzen, an denen ihre Mitarbeiter konsequent in Sachen Sicherheit geschult werden, jährlich bis zu 70 % weniger Fehler im Zusammenhang mit Lasern gemeldet werden. Die Umsetzung dieser Praktiken sowie die Einhaltung internationaler Normen wie IEC 60825-1 verbessern die Sicherheit und Effizienz in Laserschneidumgebungen.

Technische Daten für Metall-Laserschneider

• Laserleistung: Je nach Materialstärke und erforderlicher Schneidgeschwindigkeit kann sie zwischen 500 Watt und über 10 Kilowatt liegen.
• Schnittgeschwindigkeit: Diese variiert je nach Art und Dicke des Materials. Beim Schneiden von Weichstahl kann man beispielsweise bei optimalen Einstellungen 120 Zoll pro Minute erreichen.
• Schnittdicke: Diese liegt über einem Zoll und kann je nach der am Laser verwendeten Leistung auch dünne Blätter von 0.02 Zoll oder mehr schneiden.
• Präzision: Für feinere Schneidanwendungen werden enge Toleranzen von ±0.001 Zoll angeboten.
• Unterstützte Materialien: Dazu gehören Edelstahl, Aluminium, Kohlenstoffstahl und andere.
• Strahlqualität: Gewährleistet saubere Schnitte mit hoher Präzision durch Beibehaltung einer gleichbleibenden Strahlqualität (< 1.2 für Faserlaser) während des Schneidvorgangs.
• Arbeitsbereich: Es gibt verschiedene Standardmodelle mit unterschiedlichen Schneidbettgrößen, von 4×4 Fuß bis 6×12 Fuß.
• Kühlsystem: Dieses wurde integriert, um die Systeme mit Wasser zu kühlen und ein Weiterarbeiten ohne Überhitzung zu ermöglichen.
• Steuerungssystem: Diese bieten einen automatisierten Einstieg in die Laserschneidtechnik, der die Bedienung erleichtert.

Beachten Sie insbesondere bei der Verwendung dieser Systeme die entsprechenden Sicherheitsrichtlinien, beispielsweise gemäß IEC 60825-1.

Bewertung von Laserschneiddiensten

Auf die folgenden Grundprinzipien sollten Sie achten, wenn Sie einen Laserschneidedienst in Betracht ziehen:

1. Materialkompatibilität: Prüfen Sie, ob der Service effektiv mit den vorhandenen Materialien, einschließlich Edelstahl, Aluminium oder Kohlenstoffstahl, arbeiten kann, um nachweislich die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
2. Präzision und Toleranz: Überprüfen Sie die grobe Toleranz, die bei Feinanwendungen oft nicht schlechter als ±0.001 Zoll ist, und wie präzise der Schnitt ist.
3. Gerätequalität: Stellen Sie sicher, dass Sie Maschinen starker Marken mit guter Strahlprofilqualität und guten Kühlsystemen verwenden, da diese für Vertrauen und hohe Leistung von entscheidender Bedeutung sind.
4. Bearbeitungszeit: Analysieren Sie zur Qualitätssicherung, wie stark sich Termine auf die Arbeitsweise des Anbieters auswirken, insbesondere bei zeitkritischen Projekten.
5. Kosteneffizienz: Fordern Sie Angebote an und vergleichen Sie die Preise unter Berücksichtigung der Vertrauenswürdigkeit und Qualität des Services sowie des angebotenen Serviceniveaus.
6. Sicherheitsprotokolle: Prüfen Sie, ob der ausgewählte Anbieter Sicherheitsmaßnahmen wie IEC 60825-1 für die Verwendung von Lasern befolgt.

Die Berücksichtigung dieser Punkte erhöht die Chance, einen für das Kundenprojekt geeigneten Laserschneiddienst auszuwählen und gute Ergebnisse sicherzustellen.

Wie funktioniert das Laserschneiden von Blech?

Anwendungen der Blechlasertechnologie

Der Einsatz der Laserschneidtechnologie hat die Effizienz der Fertigungs- und Produktionsbereiche durch die Automatisierung der präzisesten und vielseitigsten Methoden, insbesondere im Hinblick auf das Blechschneiden, erheblich gesteigert. Zu den Anwendungen der Blechlasertechnologie gehören:

1. Automobilindustrie: Karosserieteile, Auspuffanlagen und Halterungen sind einige der komplexen Komponenten, die durch Laserschneiden von Blechen hergestellt werden. Es ist im Automobilbau aufgrund der präzisen Toleranzen, mit denen es durchgeführt werden kann, beliebt. Einem Bericht zufolge wird der globale Markt für Laserschneiden von Autos voraussichtlich erheblich wachsen, da die Nutzung von Lasertechnologien in Elektrofahrzeugen zunimmt.
2. Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Die Luft- und Raumfahrtbranche nutzt Laserschneiden, um leichtere und dennoch stabilere Teile herzustellen. Saubere und präzise Schnitte, die normalerweise mit Lasern für Materialien wie Titan und Aluminiumlegierungen ausgeführt werden, die in Flugzeugstrukturteilen verwendet werden, verbessern Leistung und Sicherheit. Darüber hinaus umfassen Verteidigungsanwendungen die Herstellung gepanzerter Strukturen und komplexer Teile militärischer Hardware.
3. Architektur und Innenarchitektur: Designer nutzen Lasertechnologie, um maßgeschneiderte dekorative Muster und Details herzustellen, die in Blechfassaden, Geländer und Paneele eingebettet werden. Die künstlerischen Konzepte sind so komplex, dass die Einstellungen beeindruckende Designs und die Robustheit der verwendeten Materialien erfordern und somit die skulpturalen Schneidefähigkeiten des Laserschneidens genutzt werden.
4. Elektronikindustrie: Der Einsatz von Lasern für Gehäuse, Chassis und Teilegehäuse ist in der Elektronik unersetzlich. Mikroschneiden mit Lasern wird am effizientesten auf dünnen Blechen ausgeführt und entspricht den Standards moderner Elektronik.
5. Systeme für erneuerbare Energien: Komponenten für Solarmodule, Windturbinen und Systeme für erneuerbare Energien werden mithilfe der Laserschneidtechnologie hergestellt. Da das Laserschneiden viele Prozesse optimiert, werden die Produktivität und Effizienz von Systemen für grüne Energie verbessert.
6. Herstellung medizinischer Geräte: Der steigende Bedarf an medizinischen Geräten hat zum Laserschneiden von Prothesen, chirurgischen Instrumenten und anderen Spezialgeräten geführt. Dieser Prozess lässt sich am besten mit hoher Reproduzierbarkeit sowie Einhaltung von Sicherheits- und Hygienevorschriften durchführen.

Diese Fallstudien zeigen die große Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten des Laserschneidens von Blechen. Die zunehmende Vielseitigkeit, Präzision, Geschwindigkeit und Kosteneffizienz des Verfahrens führen zu seiner Einführung in immer mehr Bereichen. Aktuelle Daten deuten darauf hin, dass die globale Laserschneidbranche von 8.4 bis 2023 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 2030 % wachsen wird, was auf ihre zukünftige Bedeutung in der Fertigung hinweist.

Effizienz und Geschwindigkeit beim Blechschneiden

Die Geschwindigkeit und Effizienz des Laserschneidens machen es zu einer der beliebtesten Methoden zum Schneiden von Blech in der modernen Fertigung. Es verwendet außerdem außergewöhnlich fokussierte Laserstrahlen, die ein schnelles und präzises Schneiden ermöglichen und somit die Produktionszeit drastisch verkürzen. Mit weniger Nachbearbeitung und Materialabfall ist das Laserschneiden effizienter und sauberer und präziser beim Schneiden verschiedener Materialien als herkömmliche Methoden. Darüber hinaus ermöglichen automatisierte Systeme zum Laserschneiden einen kontinuierlichen Betrieb, was die Produktivität noch weiter steigert und der höheren Nachfrage gerecht wird. Diese Gründe, kombiniert mit der Präzision beim Laserschneiden, sind die Hauptgründe für den hervorragenden Ruf dieser Methode aufgrund ihrer Kosteneffizienz und rationalisierten Herstellungsprozesse.

Die Rolle der Blechbearbeitung in der Fertigung

Die Fertigung ist in hohem Maße auf die Blechbearbeitung angewiesen, da sie robuste und gut konstruierte Teile herstellt. Meiner Meinung nach kann mit dieser Methode alles von Automobilkomponenten bis hin zu komplexen bearbeiteten Teilen hergestellt werden, da sie eine hohe Anpassungsfähigkeit, Festigkeit und niedrige Kosten bietet. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Fähigkeit, die Massenproduktion zu unterstützen, ist sie in so vielen Branchen unverzichtbar.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was beinhaltet der Metall-Laserschneidprozess?

A: Bei diesem Verfahren wird ein fokussierter Laser verwendet, um das Metall zu durchschneiden und zu verdampfen. Es ist effizienter und erzeugt eine Schneide, die im Vergleich zu anderen Methoden nur minimal gereinigt werden muss.

F: Warum ist das Laserschneiden von Metall vorteilhaft?

A: Zu den Vorteilen des Laserschneidens gehören höhere Geschwindigkeit, minimaler Materialabfall, komplizierte Formen und Designs sowie hohe Genauigkeit. Im Vergleich zum mechanischen Schneiden ist es effizienter und schneller.

F: Welche Laserschneider sind beim Metallschneiden am beliebtesten?

A: Die beiden anderen beliebtesten Methoden zum Laserschneiden von Metall sind CO2-Laser und Faserlaser. Je nach Art und Dicke des Metalls kann jede Art vorteilhafter sein als die anderen.

F: Was muss ich beim Metallschneiden mit einem Laser beachten?

A: Zu den wichtigsten Faktoren zählen die Art und Dicke des Metalls, die zum Schneiden benötigte Zeit, die zum Schneiden benötigte Kraft sowie Design- oder Anwendungsdetails.

F: Welche Metalle können mit einem Laser geschnitten werden?

A: Laserschneiden eignet sich gut für Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium und Titan. Es hängt alles von der Laserschneidmaschine und ihren oben genannten Fähigkeiten ab.

F: Wie ist das Laserschneiden im Vergleich zum Plasmaschneiden?

A: Das Plasmaschneiden ist nicht nur kostengünstiger, sondern hat auch Vorteile beim Schneiden dickerer Bleche, bei denen keine große Detailgenauigkeit erforderlich ist. Das Laserschneiden hingegen bietet eine viel präzisere Schnittkante und erfordert im Vergleich zum Plasmaschneiden nicht so viel Nachbearbeitung.

F: Ist das Laserschneiden für Blechteile geeignet?

A: Das Laserschneiden eignet sich gut zum Fertigen von Komponenten in verschiedenen Herstellungsprozessen, da der Benutzer damit Blechteile präzise und mit glatten Kanten schneiden kann.

F: Warum ist das Faserlaserschneiden beim Metallschneiden so beliebt?

A: Beim Schneiden dünner Bleche hat das Faserlaserschneiden an Popularität gewonnen, da es schnelle Schnittgeschwindigkeiten, hervorragende Präzision und niedrige Wartungskosten ermöglicht. Es ist auch in Bezug auf den Energieverbrauch besser als andere Laser, was es zur bevorzugten Wahl macht.

F: Für welche Funktionen wird eine Laserschneidmaschine in der Metallverarbeitung eingesetzt?

A: Lasermaschinen werden zum Schneiden von Materialien in Fertigungsprozessen wie der Automobil-, Elektronik-, Luft- und Raumfahrtindustrie und anderen Branchen verwendet, in denen präzise, ​​vorgefertigte Teile und Baugruppen benötigt werden, die als Prototypen mit hochentwickelten Maschinen hergestellt werden.

Referenzquellen

1. „Automatisierte Qualitätsbewertung für das Schneiden von Lithiummetallfolien bei der Herstellung von Lithiummetallbatterien unter Verwendung eines Convolutional Neural Network zur Instanzsegmentierung“ 

• Autoren: J. Kriegler et al.
• Veröffentlichungsdatum: 2023
• Wichtige Ergebnisse: Diese Forschung schlägt ein tiefes neuronales Netzwerkmodell vor, um die Qualität lasergeschnittener Lithiummetallfolien zu bewerten und eine Klassifizierungsgenauigkeit von über 95 Prozent zu erreichen. Der Ansatz ermöglicht automatisierte Qualitätskontrollmaßnahmen während der Batterieproduktion, was für die Herstellung von Festkörperbatterien unerlässlich ist.
• Methodik: Die Autoren verwendeten ein Mask R-CNN Convolutional Neural Network, um Bildpixel in trainierten konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie-Bildern von Lithium-Metallfolienkanten zu klassifizieren. Die Forschung analysierte die Auswirkungen der Größe des Trainingsdatensatzes auf die Genauigkeit und präsentierte Ergebnisse zur Bewertung der Qualität (Kriegler et al., 2023).

2. „Laserschneiden ultradünner Metallfolien für die Hochgeschwindigkeitsproduktion von Batteriezellen“

• Autoren: A. Ascari et al.
• Veröffentlichungsdatum: 2023
• Wichtige Ergebnisse: Diese Studie analysiert die Möglichkeit, 12 µm Aluminium- und 6 µm Kupferfolien zu schneiden, wobei der Schwerpunkt auf den Schwierigkeiten liegt, die sich durch geringe Dicke und reflektierende Materialien ergeben. Die Forschung liefert weitere Erkenntnisse zur Schnittqualität und den mit bestimmten Laserquellen erreichbaren Höchstgeschwindigkeiten.
• Methodik: Die Autoren führten ihre experimentelle Arbeit mit einem Galvanoscanner in Kombination mit zwei Faserlaserquellen durch. Sie analysierten die Kanten mittels optischer und SEM-Mikroskopie (Ascari et al., 2023).

3. „Charakterisierung der beim Laserschneiden verschiedener Metallbleche emittierten Partikel und eine Belastungsbewertung für die Laserbediener“

• Autoren: Stine Eriksen Hammer et al.
• Veröffentlicht am: 01. August 2022
• Wichtige Ergebnisse: Diese Untersuchung beschreibt detailliert die Emissionen beim Laserschneiden in Partikelform und die Belastungsbewertung der Bediener. Der dominierende Bestandteil war Eisen, und die Größe der erzeugten Partikel lag meist unter 300 nm.
• Methodik: Die Studie untersuchte die Partikel, indem sie gewogen und ihr Belastungsniveau mithilfe von Rasterelektronenmikroskopie und induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (Hammer et al., 2022).

4. Führender Anbieter von Metall-Laserschneidediensten in China