Bewährte Praktiken: Entwerfen für das Laserschneiden
Das Laserschneiden mit Computer Numerical Control ist ein vielseitiges Werkzeug, mit dem sich komplizierte Designs und Merkmale in verschiedenen Materialien herstellen lassen.
Wie bei jedem Verfahren kann das Verständnis der Feinheiten des CNC-Laserschneidens das Design und das Endergebnis erheblich beeinflussen. Dieser Artikel enthält wertvolle Tipps für das Design von lasergeschnittenen Teilen, die Ihr Wissen erweitern und das Ergebnis Ihrer Laserschneidprojekte verbessern sollen.
Überblick über das CNC-Laserschneiden
Das CNC-Laserschneiden ist eine subtraktive Fertigungstechnologie, bei der ein Hochleistungslaserstrahl zum Schneiden von Flachmaterial eingesetzt wird.
Die Verwendung spezieller Software für das Laserschneiden ist entscheidend für die Erstellung präziser und effizienter Designs. Der Prozess beginnt mit dem Entwurf eines digitalen Programms in einem CAD/CAM-System, das den Laserschneider steuert. Diese Designdatei erstellt Vektordateien, die die gewünschten Formen und Abmessungen der Teile skizzieren.
Der vom CNC-System gesteuerte Laserschneider verwendet dann einen konzentrierten Lichtstrahl, um das Material entlang der programmierten Bahn zu schmelzen, zu verbrennen oder zu verdampfen. Laserschneider sind für die genaue Verarbeitung dieser Vektordateien zum Endprodukt unerlässlich.
Das Ergebnis ist ein sauberer, glatter und präziser Schnitt, der komplexe Formen und kleine Löcher aufnehmen kann, und das alles bei minimalem Verschnitt.
Starten Sie Ihr Fertigungsprojekt mit MakerVerse
MakerVerse ist Ihre Plattform für die Beschaffung von Industrieteilen und bietet sofortigen Zugang zu einer geprüften Lieferkette und einer breiten Palette von Fertigungstechnologien. Mit KI-gestützter Angebotserstellung, Auftragsverwaltung und -abwicklung hilft MakerVerse bei allem, vom ersten Prototyp bis zur Serienfertigung.
Design-Tipps zum Laserschneiden
1. Verwenden Sie das dünnstmögliche Blatt. Im Durchschnitt machen die Materialkosten 37% der Kosten für lasergeschnittene Blechteile aus. Dieser Anteil ist bei einfachen Geometrien höher. Berechnung der Mindestdicke die die Last zurückhalten können, sparen Sie Geld.
2. Vergewissern Sie sich, dass Sie die richtige Materialstärke für Ihr Projekt wählen, da diese sowohl die Qualität der Gravur als auch die Gesamtintegrität des Designs beeinflusst. Die Materialien können zwischen 1 und 10 mm dick sein, und die Verwendung von zu dünnen oder zu dicken Materialien kann das Design beeinträchtigen.
3. Die Ebenheit der Platten hängt zum Teil vom Rohmaterial ab. Ihr Teil muss nachbearbeitet werden, wenn die Ebenheit mehr als 0,1 mm (pro Meter) beträgt.
4. Halten Sie einen Mindestabstand zwischen den Schnittlinien ein, um ein Schmelzen des Materials oder eine mögliche Brandgefahr zu vermeiden. Dieser Abstand wirkt sich direkt auf die Wirksamkeit des Entwurfs und die strukturelle Integrität des Endprodukts aus.
5. Rechnen Sie mit Verformungen an gebogenen Teilen. Die Verzerrung wird bei dicken Blechen deutlicher sichtbar sein.
6. Halten Sie einen Abstand zwischen dem Loch und der Biegekante ein. Der Mindestabstand zwischen dem Rand eines Lochs und dem angrenzenden Rand des Rohlings sollte mindestens betragen Stammdicke, vorzugsweise jedoch das 1/2- bis 2-fache davon.
7. Vermeiden Sie eine gewisse Verzerrung durch die Gestaltung eines Fensters. Fügen Sie ein nicht funktionsfähiges Fenster an der gebogenen Ecke ein, wenn der Abstand zwischen Loch und Kante geringer ist als empfohlen.
8. Rechnen Sie vor dem Biegen mit Ausrichtungsfehlern. Es können mehrere Alternativen in Betracht gezogen werden:
- Bohren Sie die Löcher nach dem Formen. Dies ist zwar teurer, bietet aber eine hervorragende Ausrichtung.
- Verwenden Sie breite Toleranzen bei den Löchern oder machen Sie eines davon zu einem Schlitz, d. h. lassen Sie einen Versatz zu, wenn die Funktion des Teils dies zulässt.
- Versehen Sie den Boden des U-Bogens mit einer Vorbohrung. Diese Bohrung befindet sich über einem Stift in der Matrize des Umformwerkzeugs, der den Rohling gleichmäßig positionieren wird.
Die Dicke des Kontrollmaterials ist eine weitere Voraussetzung, wenn Ihr Teil genau ausgerichtet werden muss. Obwohl das Material mit enger Dickentoleranz einen höheren Preis hat, können die zusätzlichen Kosten durch die Einsparungen, die durch den Wegfall des zweiten Arbeitsgangs erzielt werden, mehr als ausgeglichen werden.
9. Überprüfen Sie die ausreichende Anzahl von Gewinden für eine gleichmäßige Mindestanzugskraft. Als Faustregel für den kleinen Gewindedurchmesser (Gewindebohrergröße) gilt, dass er bei Stahl und Messing das Doppelte und bei Aluminium, Kupfer und Zink das 1,5-fache der Materialstärke nicht überschreiten darf.
10.Bürsten Sie auf beiden Seiten, wenn die Teile nicht verbogen sind. Die Abdrücke des Biegewerkzeugs beeinträchtigen die Oberflächenqualität, und die Oberfläche kann mit geringerer Qualität und höheren Kosten von Hand gebürstet werden.
11. Vermeiden Sie Werkzeugspuren. Definieren Sie Folienblätter an Ihren Sichtseiten; die Folie schützt Ihre Teil während der Bearbeitung und Transport.
12. Definieren Sie visuelle Seiten und keine visuellen Mängel an den wichtigen Oberflächen. Eine perfekte Oberfläche ist nicht zu erwarten, wenn sie nicht definiert ist. Sie sollte auch definiert sein, wenn keine Späne im Inneren Ihrer lasergeschnittenen Rohre erlaubt sind.
13. Bereitstellung von DXF-Dateien, um Zeit bei der Einrichtung zu sparen. DXF-Dateien mit Ihrer Schnittgeometrie, um Zeit zu sparen und Fehler zu vermeiden.
14. Halten Sie die inneren Biegeradien mindestens so groß wie die Materialstärke. Um Verformungen im Bereich der Biegung zu vermeiden, sollten die Teile so konstruiert werden, dass der innere Biegeradius gleich groß oder größer als die Materialstärke ist.
15. Stellen Sie sicher, dass die Biegehöhe mindestens das Doppelte der Materialstärke plus des Biegeradius beträgt. Kleine Biegehöhen sind in der Abkantpresse schwieriger zu formen und zu positionieren, was zu Verformungen führen kann.
16. Verwenden Sie Standardblechstärken. Für flache lasergeschnittene Teile verwenden Sie den Bereich zwischen 1-10 mm. Wenn die Teile gebogen sind, verwenden Sie 1-6 mm. Prüfen Sie in Online-Shops, ob es Ihr Rohmaterial gibt.
17. Vermeiden Sie kleine Schnittgeometrien. Der Mindestabstand innerhalb der Geometrie sollte größer sein als die Blechdicke, um die durch den Strahl verursachte Verformung zu minimieren.
18. Lassen Sie etwas Platz zwischen der Schneidegeometrie. Der Abstand der Schneidegeometrie sollte mindestens das Zweifache der Blechdicke betragen, um Verformungen zu vermeiden.
19. Vermeiden Sie die Verzerrungen am Rande. Wenn die Löcher zu nahe am Rand platziert werden, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass das Loch reißt oder sich verformt, insbesondere wenn das Teil später umgeformt wird.
20. Verwenden Sie gleiche Radien mit gleichbleibenden Biegeausrichtungen, um Kosten zu sparen. Inkonsistente Biegeausrichtungen und variierende Biegeradien bedeuten, dass das Teil häufiger neu ausgerichtet werden muss, was einen höheren Zeitaufwand für den Maschinenbediener bedeutet.
21. Wenn Sie ein Biegewerkzeug verwenden, achten Sie darauf, dass Sie genug Platz lassen, damit es die Ecken erreichen kann. Das Werkzeug muss 90° von der Biegeecke entfernt sein.
Einstieg in das CNC-Laserschneiden
Das CNC-Laserschneiden ist ein leistungsfähiges und vielseitiges Fertigungsverfahren, das, wenn es effektiv eingesetzt wird, hochpräzise Bauteile hervorbringen und die Produktionskosten minimieren kann. Es ist jedoch wichtig, die Feinheiten des Verfahrens zu verstehen, von den Auswirkungen der Materialstärke auf die Kosten bis hin zur Bedeutung des Biegeradius für die Verformung des Teils. Die Metalloberfläche kann mit verschiedenen Veredelungstechniken bearbeitet werden, um Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik zu verbessern.
Wenn Sie Unterstützung bei der Gestaltung suchen - oder ein hochwertiges CNC-Bearbeitungsdienstkönnen Sie die MakerVerse Plattform nutzen. Wählen Sie aus einer breiten Palette von Materialien und Oberflächen für alle Ihre Anwendungen.
