Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

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Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von Pflichtfeld » So 01 Jan, 2023 4:17 pm

Moin, ich bin Newbie und Laie.
Wenn man mit Laser z.B. Stahl schneidet braucht man ja recht hohe Energien.
Ich frage mich, was mit dieser Energie passiert, wenn das Werkstück durchgeschnitten ist (damit kein Schaden 'hinter' dem Werkstück passiert).
Ich stelle mir das so vor, dass die Energie genauso gewählt wird, dass das Werkstück gerade so durchtrennt wird. Somit bleibt kaum mehr Energie hinter dem Schnitt übrig.
Aber wie ist das, wenn man Werkstücke mit wechselnder Dicke schneidet, z.B. einen Rundstahl? Hier müsste die Energie ja dauernd angepasst werden? Und: Wie ist das mit dem Beginn und Ende eines Schnittes, wenn der Laser kurz vor dem Schnitt schon einschaltet oder erst kurz nach dem Schnitt abschaltet? Wieso wird da kein Schaden im System angerichtet, wenn das passiert?
Sorry, wahrscheinlich ist die Frage für Euch doof.
Ich würde mich trotzdem über eine kleine hilfreiche Antwort freuen.
TH

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Re: Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von JETS » So 01 Jan, 2023 7:25 pm

Das Zauberwort heißt Fokus - Der Strahl bekommt eine Sanduhrform - um den Brennpunkt herum hat er eine hohe Energiedichte, dahinter wird er aufgeweitet und verteilt die Energie auf eine viel größere Fläche wo er schnell wesentlich schwächer wirkt.
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Re: Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von Pflichtfeld » So 01 Jan, 2023 10:03 pm

Tricky, vielen Dank!
Und das kann man dann so steuern, das zB 5cm Material in einem Strahl geschnitten wird (ohne Aufweitung des Strahls), und direkt dahinter streut das so weit dass die Energie nix mehr ausrichtet?

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Re: Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von VDX » So 01 Jan, 2023 10:06 pm

... neben der einfachen "Aufweitung" des Strahls nach dem Fokus hats da noch eine interessante "dynamische" Eigenschaft.

Je nach Absorptionsvermögen und Wärmeleitfähigkeit des geschnittenen Materials gegen die Schnittgeschwindigkeit ist es möglich, trotzt der "Aufweitung" des Strahls nach dem Fokus einen praktisch senkrechten Schnittspalt zu erzeugen, der deutlich länger ist, als die Fokuslänge bzw. die "Schärfentiefe".

Das hat damit zu tun, daß die Schnittspalt-Wände etwas länger zum Wegdampfen benötigen, als der Spalt-Boden.

Mit den richtigen Einstellungen (Leistung, Geschwindigeit, PWM/Pulsrate, Gas-Art und Einblas-Parameter, ...) kann so mit einer Fokuslänge von z.B. 1mm und Fokusebene auf die Materialoberfläche (ohne in der Tiefe nachzustellen) auch ein mehrere bis viele Millimeter dickes Material mit vertikalen Spaltwänden geschnitten werden :freak:

Und zur Aufweitung des Strahls nach dem Schnittt -- die Energiedichte ist danach immer noch so groß, daß sie "weggepuffert" werden muß, was z.B. mit einem Wasserbad, einer Sand-Wanne oder einfach nur großem Abstand gemacht wird.

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Re: Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von Pflichtfeld » So 01 Jan, 2023 10:13 pm

Perfekt, komplette Antwort!
Vielen Dank für die Mühe!!

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Re: Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von lightwave » Mo 02 Jan, 2023 7:29 pm

Und als Werkstückauflage ein "Wegwerfgitter".

Edit: Genau das gemeint, was Victor im nächsten Beitrag beschreibt :D
Grüße, Georg~lightwave


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Re: Was passiert mit der verbleibenden Energie beim Schneiden

Beitrag von VDX » Mo 02 Jan, 2023 8:34 pm

... ein Gitter hat noch relativ viel "Kontaktfläche", was beim Durchlasern die Unterseite verschmutzt -- ggf. einzelne Pins mit Spitzen-Auflage statt Gitter.

Die "großen" Firmen haben da oft Einsätze mit Blechstreifen drin, die ein Sägezahn-Muster haben, so daß nur die jeweiligen Spitzen Kontakt haben ... diese "Sägezahn-Streifen" schneiden sie meist selber :freak:

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