Ein neues Laserleistungsmessgerät könnte Metallbauern dabei helfen, sicherzustellen, dass ihre Laserschneider ordnungsgemäß funktionieren.Getty Images
Ihr Unternehmen hat über 1 Million US-Dollar für eine neue Laserschneidmaschine mit automatisierter Materiallagerung und Blechhandhabung bezahlt. Die Installation schreitet gut voran und erste Anzeichen der Produktion deuten darauf hin, dass die Maschine wie erwartet funktioniert. Alles scheint in Ordnung zu sein.
Aber ist es das? Einige Fabriken können diese Frage erst beantworten, wenn fehlerhafte Teile produziert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Laserschneider ausgeschaltet und ein Servicetechniker ruft an. Warten Sie, bis das Spiel beginnt.
Es ist nicht die effizienteste Möglichkeit, wichtige und teure Laserschneidgeräte zu überwachen, aber es passiert oft in der Werkstatt. Manche Leute denken, dass sie die neuen Faserlaser einfach nicht messen müssen, wie zum Beispiel die bisherige CO2-Lasertechnologie , es erfordert eine praxisorientiertere Herangehensweise, um sich vor dem Schneiden zu konzentrieren. Andere glauben, dass die Messung von Laserstrahlen etwas ist, was Servicetechniker tun. Die ehrliche Antwort lautet: Wenn produzierende Unternehmen das Beste aus ihren Lasern herausholen und die höchste Leistung wünschen, Um die Qualität der Kantenschnitte zu gewährleisten, die diese Technologie liefern kann, müssen sie die Qualität des Laserstrahls ständig überprüfen.
Einige Hersteller argumentieren sogar, dass die Überprüfung der Strahlqualität die Maschinenstillstandszeit erhöht. Christian Dini, Leiter der globalen Geschäftsentwicklung bei Ophir Photonics, sagte, es erinnere ihn an einen alten Witz, der oft in Kursen zum Fertigungsmanagement erzählt werde.
„Zwei Männer fällten Bäume mit ihren Sägen, und jemand kam und sagte: ‚Oh, deine Säge ist stumpf.‘Warum schärfen Sie es nicht, um es Ihnen beim Fällen von Bäumen zu erleichtern?„Die beiden Männer antworteten, dass sie dafür keine Zeit hätten, weil sie es müssten. Man müsse ständig fällen, um den Baum zu fällen“, sagte Deeney.
Die Überprüfung der Leistung von Laserstrahlen ist nichts Neues. Doch selbst diejenigen, die sich dieser Praxis widmen, verwenden für diese Aufgabe möglicherweise weniger zuverlässige Techniken.
Nehmen wir als Beispiel das Verbrennen von Papier. Es wird häufig verwendet, wenn CO2-Lasersysteme die primäre Laserschneidtechnologie in der Werkstatt sind. In diesem Fall würde ein industrieller Laserbediener verbranntes Papier in die Schneidkammer legen, um Optiken oder Schneiddüsen auszurichten .Nach dem Einschalten des Lasers kann der Bediener sehen, ob das Papier verbrannt ist.
Einige Hersteller haben auf Acrylkunststoff zurückgegriffen, um 3D-Darstellungen von Konturen zu erstellen. Beim Verbrennen von Acryl entstehen jedoch krebserregende Dämpfe, die Mitarbeiter in der Werkstatt wahrscheinlich vermeiden sollten.
„Power Pucks“ waren analoge Geräte mit mechanischen Anzeigen, die schließlich zu den ersten Leistungsmessern wurden, die die Leistung des Laserstrahls genauer widerspiegelten. (Die Leistungsscheibe wird unter den Strahl gelegt, wo sie das Licht absorbiert und die Temperatur misst, um die Leistung des Laserstrahls zu berechnen.) (Laserstrahl.) Diese Scheiben können durch die Umgebungstemperatur beeinflusst werden, sodass sie beim Testen der Laserleistung möglicherweise nicht die genauesten Messwerte liefern.
Die Hersteller kümmern sich nicht gut darum, ihre Laserschneider im Auge zu behalten, und wenn sie es täten, würden sie wahrscheinlich nicht die besten Werkzeuge verwenden, eine Realität, die Ophir Photonics dazu veranlasste, ein kleines, eigenständiges Laserleistungsmessgerät dafür auf den Markt zu bringen Messung von Industrielasern. Ariel-Geräte messen Laserleistungen von 200 mW bis 8 kW.
Machen Sie nicht den Fehler, davon auszugehen, dass der Laserstrahl in einem neuen Laserschneider während der gesamten Lebensdauer der Maschine konstant funktioniert. Er sollte überwacht werden, um sicherzustellen, dass seine Leistung den OEM-Spezifikationen entspricht. Das Ariel Laser Power Meter von Ophir kann bei dieser Aufgabe helfen.
„Wir möchten den Menschen helfen, besser zu verstehen, dass sie es mit der Notwendigkeit zu tun haben, ihre Lasersysteme an ihren idealen Punkt zu bringen – innerhalb ihres optimalen Prozessfensters“, sagte Dini. „Wenn man nicht alles richtig macht, Sie riskieren höhere Kosten pro Stück bei geringerer Qualität.“
Das Gerät deckt die meisten „relevanten“ Laserwellenlängen ab, sagte Deeney. Für die Metallverarbeitungsindustrie sind 900- bis 1.100-nm-Faserlaser und 10,6-µm-CO2-Laser enthalten.
Ähnliche Geräte, die zur Messung der Laserleistung in Hochleistungsmaschinen verwendet werden, sind laut Vertretern von Ophir oft groß und langsam. Aufgrund ihrer Größe ist es schwierig, sie in einige Arten von OEM-Geräten zu integrieren, beispielsweise in Geräte für die additive Fertigung mit kleinen Schränken. Ariel ist etwas breiter als eine Büroklammer. Es kann auch in drei Sekunden gemessen werden.
„Man kann dieses kleine Gerät in der Nähe des Einsatzortes oder des Arbeitsbereichs platzieren.Du musst es nicht festhalten.Man richtet es ein und es erledigt seine Aufgabe“, sagte Deeney.
Der neue Leistungsmesser verfügt über zwei Betriebsmodi. Wenn ein Hochleistungslaser verwendet wird, misst er kurze Energieimpulse und schaltet den Laser im Wesentlichen aus und ein. Bei Lasern bis zu 500 W kann er die Laserleistung in Minuten messen Das Gerät verfügt über eine Wärmekapazität von 14 kJ, bevor es gekühlt werden muss. Über den 128 x 64 Pixel großen LCD-Bildschirm am Gerät oder eine Bluetooth-Verbindung zur Geräte-App erhält der Bediener aktuelle Informationen zur Temperatur des Leistungsmessers . Es ist zu beachten, dass das Gerät nicht lüfter- oder wassergekühlt ist.)
Laut Deeney ist der Leistungsmesser spritz- und staubgeschützt. Zum Schutz des USB-Anschlusses des Geräts kann eine Gummi-Kunststoffabdeckung verwendet werden.
„Wenn man es in einer additiven Umgebung in ein Pulverbett legt, muss man sich darüber keine Sorgen machen.Es ist vollständig versiegelt“, sagte er.
Die in Ophir enthaltene Software zeigt Daten aus Lasermessungen in Formaten wie zeitbasierten Liniendiagrammen, Zeigeranzeigen oder großen Digitalanzeigen mit unterstützenden Statistiken an. Von dort aus kann die Software verwendet werden, um ausführlichere Präsentationen zu erstellen, die sich über einen längeren Zeitraum erstrecken Laserleistung.
„Wenn der Hersteller erkennen kann, ob der Laserstrahl eine unzureichende Leistung erbringt, kann der Bediener mit der Fehlerbehebung beginnen, um herauszufinden, was falsch ist“, sagte Dini. Die Untersuchung der Symptome einer schlechten Leistung kann dazu beitragen, in Zukunft größere und kostspielige Ausfallzeiten Ihres Laserschneiders zu vermeiden. Die Säge scharf halten sorgt dafür, dass der Vorgang schnell voranschreitet.
Dan Davis ist Chefredakteur von The FABRICATOR, dem auflagenstärksten Magazin der Branche für Metallverarbeitung und -umformung, und seinen Schwesterpublikationen STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal und The Welder. Er arbeitet seit April 2002 an diesen Publikationen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.03.2022