Drei Schritte zu höherer Performance beim Laserschneiden: Überwachen, Messen und Warten

Eine stabile Performance während des Laserschneidens oder Laserschweißens ist entscheidend, um qualitative hochwertige Ergebnisse zu erzielen und Schaden am Material zu vermeiden. Es gilt, den Prozess kontinuierlich zu überwachen und spezifische Laserparameter regelmäßig zu messen. Basierend aus diesen Daten lassen sich eventuelle Probleme rechtzeitig erkennen und im Sinne einer vorausschauenden Wartung direkt beheben.

Performance im Laserschneiden und Laserschweißen

Die Performance des Prozesses entscheidet beim Laserschneiden und Laserschweißen nicht nur über die Qualität des Produkts, sondern auch über die Profitabilität. In vielen industriellen Prozessen der Materialbearbeitung sind höchst präzise Ergebnisse entscheidend. Wenn das Lasersystem eine Verschiebung aufweist oder fehlerhaft arbeitet, wird das bearbeitete Teil unbrauchbar und das – häufig teure – Material verschwendet. Den gesamten Prozess reibungslos am Laufen zu halten, erfordert drei Schritte: Überwachung, Messung, Wartung.

Stellen Sie zunächst sicher, dass der Prozess insgesamt überwacht wird. Im zweiten Schritt sollten regelmäßige Messungen der wichtigen Laserparameter durchgeführt werden, um Probleme im Prozess rechtzeitig zu erkennen. Anschließend gilt es, die Informationen zu sammeln, um die Wartung proaktiv planen zu können und Ausfälle zu vermeiden bevor Material verschwendet wird.

Das Problem der Fokusshift

Ein Problem, das Laserschneidprozesse häufig beeinträchtigt, ist der Fokusshift. Dieser entsteht aufgrund von thermischen Effekten an den Laserkomponenten, die die optischen Eigenschaften der Komponenten verändern, was wiederum – neben anderen Effekten – zu einer Verschiebung der Laserfokusposition führt. Das bedeutet der Punkt verschiebt sich, an dem die Laserleistungsdichte hoch genug ist, um die jeweilige Arbeitsaufgabe zu verrichten; die Interaktion zwischen Laser und Material läuft nicht mehr wie geplant, und es kommt zu Bearbeitungsfehlern. Der Fokusshift ist einer der Hauptgründe dafür, warum Laserprozesse – durch regelmäßige Messungen –  überwacht werden müssen. Nur so können wiederholbare Ergebnisse im Prozess gewährleistet werden.

Überwachung und Messung des Prozesses

Es gibt zahlreiche Laserparameter, die einen Rückschluss auf den Laserschneidprozess zulassen und die damit auch die Prozessüberwachung ermöglichen. Die Messung der Laserleistung ist der erste Schritt, um die gleichbleibende Performance eines Lasers zu prüfen. Jede ungewollte Reduzierung der Laserleistung könnte auf die zunehmende Verunreinigung einer optischen Komponente hindeuten und zu einer deutlichen Verschlechterung der Produktqualität führen.

Eine andere Messmethode ist die Strahlprofilmessung. Das Ophir BeamWatch System misst beispielsweise einen Laserstrahl mit mehreren Kilowatt Leistung basierend auf der Rayleigh-Streuung in Echtzeit. Die berührungslose Messtechnologie eignet sich ideal zur regelmäßigen Prüfung eines Laserstrahls in industriellen Laserschneid- oder Laserschweißprozessen.

Die Vorteile der vorausschauenden Wartung

Ist ein ausgeklügeltes System zur Überwachung der Laserparameter installiert, lassen sich Indizien, die eine Verschlechterung im Lasersystem ankündigen oder auf andere Probleme wie beispielsweise einen Fokusshift hindeuten, rechtzeitig erkennen. Wartungen oder Reparaturen können durchgeführt werden, bevor der Laserschneidprozess selbst beeinträchtigt und Ausschuss produziert werden würde. Dadurch wird einer Materialverschwendung vorgebeugt, teure Reparaturen werden vermieden und die Ausfallzeiten werden auf ein Minimum reduziert.

Selbstverständlich sind eventuell auch ungeplante Reparaturarbeiten erforderlich, wenn eine der Laserkomponenten ausfällt; das kommt selbst in perfekt gewarteten Anlagen vor. In diesen Fällen ist die Lasermesstechnik meist sehr hilfreich, um den Grund des Ausfalls zu lokalisieren und so eine schnelle Reparatur oder den zügigen Austausch von Komponenten zu ermöglichen.

Fazit

In Laserschneid- oder Laserschweißprozessen ermöglicht es die regelmäßige Messung der Laserparameter, die Kontrolle über den Prozess zu behalten. Gleichzeitig lassen sich drohende Ausfälle rechtzeitig erkennen, was langfristig Zeit, Geld und Material spart. Mit dem geeigneten Messkonzept arbeiten Laserschneidprozesse über Jahre hinweg reibungslos und erzielen maximale Produktivität und Performance.