Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie Sie Ihre Bystronic Laserschneidanlage zu Höchstleistungen bringen können? Regelmässige Wartung ist der Schlüssel zu einer hohen Schneidgenauigkeit, zur Senkung der Kosten und zur Verlängerung der Lebensdauer Ihrer Maschine. Dieser Artikel befasst sich mit wesentlichen Wartungspraktiken für verschiedene Komponenten, von der Peripherie bis zum Lasergenerator. Wenn Sie diese Richtlinien befolgen, steigern Sie die Effizienz und vermeiden kostspielige Ausfallzeiten. Sind Sie bereit, Ihren Laserschneidbetrieb reibungslos und effizient zu gestalten? Erfahren Sie mehr über die wichtigsten Wartungsschritte für Ihre Bystronic Laserschneidanlage.
Das Laserschneiden bietet eine Reihe von Vorteilen wie minimale thermische Verformung, hohe Schnittgenauigkeit und die Möglichkeit des unbemannten automatischen Schneidens. Bei Verwendung einer Hochleistungslaserquelle sind die Schnittgeschwindigkeit und die Oberflächenqualität dem Plasmaschneiden überlegen. Infolgedessen hat sich die Laserschneidtechnik zu einem modernen Schneidwerkzeug entwickelt.
Eine Laserschneidmaschine verfügt nicht nur über die komplexen mechatronischen Eigenschaften einer konventionellen numerischen Steuerung, sondern auch über einzigartige strukturelle Merkmale, wie das optische System, das Hochdrucksystem und das Kühlsystem.
Um die Bearbeitungszeit zu minimieren und die Kosten zu senken, ist es wichtig, die Ausrüstung zu warten, um die höchste Bearbeitungsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine zu gewährleisten. Dadurch wird die durchschnittliche Zeit zwischen den Ausfällen erhöht und die Auslastung der Anlage verbessert.
Abb. 1 Optisches Strukturdiagramm von Bystronic Laserschneiden Maschine
Die Lasermaschine von Bystronic besteht aus mehreren Komponenten, darunter das Bett, der Wechseltisch, der elektrische Schaltschrank, der Lasergenerator, der Lasersteuerschrank, die Be- und Entladevorrichtung und vieles mehr. Die Schneidewerkzeug Die von der Maschine verwendete Technologie ist ein Laserstrahl.
Zur Gewährleistung der Stabilität in der Lichtweg Vom Lasergenerator bis zum Schneidkopf wird ein schwimmendes optisches System mit einer Reflektorgruppe verwendet, die auf der beweglichen Koordinatenachse der Maschine befestigt ist. Diese Technologie hat sich inzwischen zu einem weltweit verbreiteten Standard entwickelt.
Das in der Maschine verwendete Laseraktivierungsmedium ist ein Gemisch aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium. Die Strömungsrichtung des Gases entspricht der Hohlraumachse, was eine effektive Kühlung des axial strömenden Gases ermöglicht und den Energieumwandlungsprozess im Hohlraum optimiert.
Beim Schneiden wirken der Laserstrahl, das Schneidhilfsgas und das Werkstück zusammen. Der Laserstrahl wirkt auf die Oberfläche des Materials ein, erhitzt es auf eine hohe Temperatur und bringt es zum Schmelzen. Das geschmolzene Material wird dann durch das Hilfsgas verbrannt oder weggeblasen, so dass ein Schlitz entsteht.
Um den besten Schneideffekt zu erzielen, können die Laserschneidparameter wie Leistung und Druck entsprechend angepasst werden.
Auf der Grundlage der Struktur und des Verfahrensprinzips der Anlage kann die Wartung in vier Teile unterteilt werden: Wartung der Peripheriegeräte, Wartung des Maschinenbetts und der Steuerung, Wartung des Lasergenerators und des Hochdruckteils sowie Wartung der Prozesssteuerung.
Die meisten Benutzer von Geräten konzentrieren sich oft nur auf die Wartung der Geräte selbst und vernachlässigen die Wartung von Peripheriegeräten. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass die Wartung von Peripheriegeräten ebenfalls entscheidend ist, um eine optimale Geräteleistung zu gewährleisten.
2.1.1 Die Qualität des Stroms
Aufgrund des Hochspannungssystems, das in Laserschneidmaschinen verwendet wird, ist im Allgemeinen eine hochwertige Stromversorgung erforderlich. Der zulässige Netzspannungsbereich beträgt typischerweise -10% bis +5% des Nennwertes. Große Spannungsschwankungen, dreiphasige Ungleichgewichte oder hochfrequente Störungen können zu Fehlfunktionen in der Werkzeugmaschine führen und Hochspannungskomponenten beschädigen. Daher ist es wichtig, die Qualität der Hauptstromversorgung regelmäßig zu überwachen.
In Gebieten mit schlechter Netzqualität wird empfohlen, Spannungsregler zu installieren und spezielle Leitungen zu verwenden, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Geräte sicherzustellen. Die Bystronic Lasermaschine erfordert auch eine unabhängige Geräteerdung für die Sicherheitskonstruktion und zur Gewährleistung der Stabilität der Abstandsmessung des Schneiddüse während des Schneidens. Daher ist eine regelmäßige Messung des Erdungswiderstands der Ausrüstung erforderlich.
2.1.2 Die Qualität der Druckluft
Zusätzlich zu den Anforderungen an ein konventionelles pneumatisches System wird die externe Optik einer Laserschneidanlage typischerweise durch Druckluft geschützt. Die Schneidmaschine der Bystronic laser AG ist mit mehrstufigen Luftfiltern in der Gaseinheit und im Lasergenerator ausgestattet, darunter Öl-Wasser-Abscheider und Aktivkohlefilter. Die Schutzgasquelle für die Linse wird durch einen Ultrapac-Filter zur Sekundärfiltration gefiltert, um ein trockenes und sauberes Gas zu gewährleisten, mit einem klar begrenzten Filterelementwechselzyklus.
Es ist jedoch zu betonen, dass trotz der eigenen Filtervorrichtung des Geräts Anforderungen an die Druckluftquelle des Benutzers bestehen. Wenn die Druckluft zu viel Wasser und Öl enthält, wird die Lebensdauer des Filterelements stark verkürzt. Ist das Objektiv verschmutzt, verkürzt sich seine Lebensdauer, Laserleistung wird verringert, die Schneidgeschwindigkeit sinkt, und die Wartungskosten steigen. Daher sollte bei der Wartung von Laserschneidmaschinen die Wartung des Luftkompressors und des Trockners nicht übersehen werden.
2.1.3 Reinheit des Lasergases
Die Lasergase von CO2 Laserschneidmaschine sind CO2, He und N2.
Alle Hersteller haben strenge Normen für die Gasreinheit, wie in Tabelle 1 dargestellt:
Tabelle 1 Gasreinheitsindex der Laserschneidmaschine
| Gasarten | Klasse | Reinheit (% Vol.) | (H2O) Inhalt (ppm) | (O2) Inhalt (ppm) | Prozentsatz des Gasgemisches (%) |
| Er | 4.6 | ≥99.996 | ≤5 | ≤5 | 63.1 |
| CO2 | 4.5 | ≥99.995 | ≤5 | ≤10 | 3.4 |
| N2 | 5.0 | ≥99.999 | ≤5 | ≤3 | 33.5 |
| Summe | 100 |
Die Sicherstellung der Reinheit des Lasergases ist von entscheidender Bedeutung, um den besten E/N-Wert (charakteristische Energie des Elektrons) der Entladung nach dem Mischen zu erhalten und einen stabilen Laser zu erzeugen.
Wenn der Gasgehalt die Norm überschreitet, insbesondere wenn der Wassergehalt die Norm überschreitet, wird die Energie des Laserstrahls geschwächt, und die Alterung der internen Komponenten wie Entladungsröhre und Entladungselektrode wird beschleunigt.
Außerdem wird die Lebensdauer der inneren Linse des Resonators verkürzt.
2.1.4 Wartung des Staubsaugers
Während der Laserschneidverfahrenwird eine erhebliche Menge an Industriestaub erzeugt.
Die Aufgabe eines Staubsaugers ist es, Staub und Gerüche zu entfernen und eine saubere Ausrüstung und Umgebung zu erhalten.
Regelmäßige Reinigung und Wartung der Entstaubungsanlagen müssen unter strenger Einhaltung der Vorschriften durchgeführt werden, um die Wirksamkeit der Staubbeseitigung zu gewährleisten.
Wenn der Schneidstaub nicht wirksam entfernt werden kann, bleibt er an mechanischen und elektrischen Bauteilen haften, was den Verschleiß mechanischer Komponenten beschleunigt und das Risiko von Kurzschlüssen und elektrischen Ausfällen erhöht.
Übermäßige Staubablagerungen auf dem Schneidkopf führen zu einer ungenauen Erkennung des Düsenabstands und erschweren die Gewährleistung der Schnittqualität, insbesondere wenn Schneiden von rostfreiem StahlAluminiumlegierungen und andere Materialien mit hohen Anforderungen an die Energiefokussierung.
Bei der Wartung des Kühlgeräts liegt das Hauptaugenmerk auf dem regelmäßigen Austausch des Standardkühlwassers und der Reinigung des Wasserfilters, des Verflüssigers und des Luftfilters. Bei Geräten mit langer Lebensdauer ist es notwendig, die Kältemittelmenge zu überprüfen, wenn die Kühlwirkung nachlässt.
Entsprechende Angaben sind in den Gerätedaten zu finden, und bei Bedarf sollte der technische Kundendienst des Herstellers kontaktiert werden.
2.1.5 Wartung der Kältemaschine
Der Wirkungsgrad von CO2-Lasern beträgt in der Regel 10% bis 20%, wobei der größte Teil der Eingangsleistung zur Erwärmung des Gases verwendet wird. Die Gastemperatur steigt daher schnell an. Wenn die Temperatur des Arbeitsgases 300 °C erreicht, ist die Teilcheninversion des oberen Laserniveaus nicht mehr vorhanden, was zu keiner Laserleistung führt. Tatsächlich ist die photoelektrische Umwandlungseffizienz bereits bei einer Temperatur von mehr als 150 °C erheblich gesunken. Aus diesem Grund verfügen Laserschneidmaschinen über ein Kühlsystem, um die Temperatur des Lasergases konstant zu halten und die Laser-Linse und andere Heizungskomponenten.
Wenn der Kühler eine Fehlfunktion aufweist und einen Alarm auslöst, z. B. einen Temperatur- oder Durchflussalarm, wird die Hochspannung automatisch abgeschaltet und der Laser ausgeschaltet. Die Laserschneidmaschine kann erst wieder gestartet werden, wenn das Problem mit dem Kühler behoben ist, so dass die Stabilität des Kühlers entscheidend für den Gesamtzustand der Anlage ist.
Die Übertragungsteile der Maschine, wie Ketten, Zahnstangen und Führungsschienen, sollten regelmäßig gereinigt und geschmiert werden. Das Öl sollte in regelmäßigen Abständen gewechselt werden, insbesondere das Turbinenöl und das Vakuumpumpenöl.
Es ist wichtig zu wissen, dass ein unregelmäßiger Austausch des Turbinenöls die Lebensdauer der Turbine erheblich verkürzen kann, was zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führt.
Außerdem sind die Kühlung und Belüftungssystem des CNC-Geräts sollten je nach Produktionsumgebung regelmäßig gereinigt werden. Prüfen Sie, ob die Kühlventilatoren richtig funktionieren und ob Wasser oder Luft austritt.
Aufgrund des hohen Staubaufkommens in der Umgebung des Laserschneidens sollte auch darauf geachtet werden, dass kein Staub in den Schaltschrank gelangt. Die Tür des Schaltschranks sollte so wenig wie möglich geöffnet werden, da Staub und Metallpulver in der Luft auf die Leiterplatte oder den elektrischen Anschluss fallen können, wodurch der Isolationswiderstand zwischen den Komponenten sinkt, was zu Ausfällen oder sogar Schäden führt.
Darüber hinaus ist es wichtig, die Zufallsdaten, die Installationssoftware und die Parameter auf einer Sicherungsplatte zu speichern. Wenn möglich, verwenden Sie eine Klon-Software, um die Daten auf der Festplatte zu sichern.
Die Wartung des Lasergenerators und der Hochspannungsteile wird in der Regel vom technischen Fachpersonal des Herstellers durchgeführt. Dazu können Aufgaben wie die Reinigung und Einstellung des Hochspannungsmoduls, die Reinigung der Linse im optischen Pfad des Lasers und die Einstellung der Laserleistung und des Lasermodus gehören.
Die Bystronic Laser AG bietet einen Tracking-Service für jede Laserschneidmaschine an. Durch den Abschluss eines Wartungsvertrags mit dem Kunden führt das Unternehmen eine umfassende Wartung und Fehlersuche an der Anlage gemäß der "Wartungsinspektionsliste" durch. Dies hilft, versteckte Probleme rechtzeitig zu erkennen und zu beheben und die Stabilität und Integrität der Anlage effektiv zu gewährleisten.
Der Kontrollbereich des Bearbeitungsprozesses ist sehr breit und umfasst die Optimierung von Schnittfolgen und Layouts sowie die Optimierung von Schnittparametern und mehr.
Es ist wichtig, die Aspekte hervorzuheben, die bei der täglichen Pflege übersehen werden können:
2.4.1 Reinheit des Schneidhilfsgases und Reinigung der Gasleitung
Im Laufe der Zeit können Verunreinigungen im Gas oder in der Rohrleitung dazu führen, dass das Gasdruckreduzierventil blockiert wird. Infolgedessen wird der zum Schneiden verwendete Gasdruck instabil, was letztlich zu einer Verschlechterung der Bearbeitungsqualität führen kann.
2.4.2 Wartung des Schneidkopfes
Überprüfen Sie regelmäßig den Zustand der Schneidkopflinse und der Schneiddüse und reinigen oder ersetzen Sie diese umgehend. Wenn eine interne Leckage festgestellt wird, muss der Dichtungsring sofort ausgetauscht werden. Die Einrichtung eines wirksamen Systems zur vorbeugenden Wartung ist von entscheidender Bedeutung für die Vermeidung von Unfällen und die strenge Kontrolle von Unfällen, die durch schlechte Schmierung der Ausrüstung verursacht werden.
Die Bediener sollten die Betriebsverfahren strikt einhalten, um Geräteausfälle und Präzisionseinbußen aufgrund von Bedienungsfehlern oder Verstößen gegen die Betriebsverfahren zu vermeiden. Protokollieren Sie Fehlerbehebungen und Wartungsarbeiten, einschließlich des Fehlerphänomens, der Fehlerbehebungsmethode und der durchgeführten Wartung. Dies hilft bei der Nachverfolgung und erleichtert die zukünftige Wartung.
Für Laserschneidmaschinen ist es notwendig, Ersatzteile wie Linsen, Düsen, Keramikringe und andere Verschleißteile entsprechend der tatsächlichen Situation auf Lager zu halten. Entsprechend den Empfehlungen des Herstellers ist es auch ratsam, störanfällige Leiterplatten und Hochleistungsmodule auf Lager zu haben. Dies erleichtert die Wartung vor Ort und verhindert, dass die Geräte wegen fehlender Ersatzteile abgeschaltet werden müssen und sich die Wartungszyklen verlängern.
Viele Anwender setzen derzeit das Managementsystem Total Productive Maintenance (TPM) ein, das die Gesamteffizienz der Anlagen wirksam verbessert. Es ist ein System, das es wert ist, gefördert zu werden.
Die Wartung einer Laserschneidmaschine ist eine notwendige Maßnahme, um die langfristige Aufrechterhaltung oder umfassende Wiederherstellung der Verarbeitungskapazität (Effizienz und Genauigkeit) der Anlage zu gewährleisten und ihren Nutzwert zu erhalten. Sie ist ein wirksames Mittel zur Senkung der Betriebskosten der Laserschneidmaschine und zur Verbesserung der Auslastung der Anlage.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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