LaserschneidenDas Laserschneiden zählt zu den wichtigsten Anwendungstechnologien der Laserbearbeitungsindustrie. Aufgrund seiner vielfältigen Eigenschaften findet es breite Anwendung in der Automobil- und Fahrzeugindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Chemie-, Leicht-, Elektro- und Elektronikindustrie sowie der Erdöl- und Metallurgie. In den letzten Jahren hat sich die Laserschneidtechnologie rasant entwickelt und verzeichnet ein jährliches Wachstum von 20 bis 30 Prozent.
Aufgrund der schwachen Entwicklung der Laserindustrie in China ist die Anwendung der Laserbearbeitungstechnologie noch nicht weit verbreitet, und das Gesamtniveau der Laserbearbeitung weist im Vergleich zu Industrieländern weiterhin eine große Lücke auf. Es wird jedoch erwartet, dass diese Hindernisse und Defizite mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Laserbearbeitungstechnologie überwunden werden. Die Laserschneidtechnologie wird im 21. Jahrhundert zu einem unverzichtbaren und wichtigen Werkzeug für die Blechbearbeitung werden.
Der breite Anwendungsmarkt für Laserschneiden und -bearbeiten sowie die rasante Entwicklung moderner Wissenschaft und Technologie haben es in- und ausländischen Wissenschaftlern und Technikern ermöglicht, kontinuierlich Forschungen zur Laserschneid- und -bearbeitungstechnologie durchzuführen und die kontinuierliche Weiterentwicklung der Laserschneidtechnologie zu fördern.
(1) Hochleistungslaserquelle für das Schneiden dickerer Materialien
Mit der Entwicklung von Hochleistungslaserquellen und dem Einsatz von Hochleistungs-CNC- und Servosystemen kann das Hochleistungslaserschneiden eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit erreichen, die Wärmeeinflusszone und die thermische Verformung reduzieren und ist in der Lage, dickere Materialien zu schneiden; außerdem können Hochleistungslaserquellen Q-Switching oder gepulste Wellen verwenden, um aus einer Niedrigleistungslaserquelle Hochleistungslaser zu erzeugen.
(2) Die Verwendung von Hilfsgas und -energie zur Verbesserung des Prozesses
Die Verarbeitungstechnologie kann durch die Auswirkung der Laserschneidprozessparameter verbessert werden, beispielsweise durch: die Verwendung von Hilfsgas zur Erhöhung der Blaskraft der Schneidschlacke; die Zugabe von Schlackenbildnern zur Erhöhung der Fließfähigkeit des Schmelzmaterials; die Erhöhung der Hilfsenergie zur Verbesserung der Energiekopplung; und den Wechsel zum Laserschneiden mit höherer Absorption.
(3) Das Laserschneiden entwickelt sich zu einem hochautomatisierten und intelligenten Verfahren.
Durch den Einsatz von CAD/CAPP/CAM-Software und künstlicher Intelligenz beim Laserschneiden wurde ein hochautomatisiertes und multifunktionales Laserbearbeitungssystem entwickelt.
(4) Die Prozessdatenbank passt sich selbstständig an die Laserleistung und das Lasermodell an.
Es kann Laserleistung und Lasermodell selbstständig an die Bearbeitungsgeschwindigkeit anpassen oder eine Prozessdatenbank und ein adaptives Expertensystem zur Optimierung der Gesamtleistung der Laserschneidmaschine einrichten. Die Datenbank bildet den Kern des Systems. Mithilfe gängiger CAPP-Entwicklungswerkzeuge analysiert es die verschiedenen Datentypen, die beim Design von Laserschneidprozessen anfallen, und erstellt eine geeignete Datenbankstruktur.
(5) Die Entwicklung eines multifunktionalen Laserbearbeitungszentrums
Es integriert das Qualitätsfeedback aller Verfahren wie Laserschneiden, Laserschweißen und Wärmebehandlung und schöpft die Gesamtvorteile der Laserbearbeitung voll aus.
(6) Die Anwendung von Internet- und Webtechnologien wird zu einem unvermeidlichen Trend.
Mit der Entwicklung des Internets und der Webtechnologie wird die Einrichtung webbasierter Netzwerkdatenbanken, die Verwendung von Fuzzy-Inferenzmechanismen und künstlichen neuronalen Netzen zur automatischen Bestimmung der Laserschneidprozessparameter sowie der Fernzugriff auf und die Steuerung des Laserschneidprozesses zu einem unvermeidlichen Trend.
(7) Das Laserschneiden entwickelt sich hin zur unbemannten und automatisierten Laserschneidanlage FMC.
Um den Anforderungen der Automobil- und Luftfahrtindustrie beim 3D-Werkstückzuschnitt gerecht zu werden, streben hochpräzise 3D-CNC-Laserschneidmaschinen und -schneidprozesse zunehmend nach Effizienz, Präzision, Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit. Der Einsatz von 3D-Roboter-Laserschneidmaschinen wird sich daher weiter verbreiten.