Die Leistungsfähigkeit von Flachbettlasern ist das Ergebnis der sorgfältigen Optimierung aller Bauteile und Funktionen dieser Maschinen.
Dieser Artikel vermittelt Ihnen ein besseres Verständnis für die technischen Entscheidungen, die im Rahmen der Konstruktion von 2D-Laserschneidemaschinen mit Linearmotoren getroffen werden. Und er erlaubt Ihnen, zielgerichtete Investitionsentscheidungen zu treffen.
Unterschiede zwischen Linearmotoren und Rotationsmotoren im Laserschneiden
Sollten Sie die Investition in einen neuen Flachbettlaser für Metall in Erwägung ziehen und unsicher sein, ob Sie eine Maschine mit Linear- oder Rotationsmotoren wählen sollten, raten wir Ihnen, folgende grundlegenden Aspekte zu berücksichtigen:
Elementare Aspekte, die für eine Maschine mit Linearmotoren sprechen
Maschinen mit Linearmotoren können im Vergleich zu Systemen mit Rotationsmotoren deutlich höhere Beschleunigungs- und Ruckwerte (Änderungsrate der Beschleunigung) erreichen – woraus wiederum ihre höhere Produktivität resultiert. Diese hängt jedoch von der Art der herzustellenden Werkstücke ab.
Bei gleicher Laserquelle zeichnen sich Maschinen mit Linearmotoren in folgenden Fällen durch deutlich höhere Produktivität aus:
- Je dünner das zu schneidende Metall ist;
- Je komplexer die herzustellenden Geometrien sind (also Geometrien, die schnelle Richtungs- und Beschleunigungsänderungen erfordern);
- Je länger die schnellen Bewegungen sind, also die Bewegungen zwischen den Geometrien bei ausgeschaltetem Laser.
Generell gilt: Bei Materialdicken unter 5 mm bieten Linearmotoren deutlich höhere Produktivität.
Auch bei dickeren Materialien erreichen sie eine deutlich höhere Produktivität, sofern die Schneidwege lange, schnelle Bewegungen beinhalten. Doch mit zunehmender Dicke verringert sich dieser Effekt: Die Übergangszeiten zwischen den Geometrien werden im Vergleich zu den Schneidzeiten deutlich kürzer. Somit haben sie lediglich eine zu vernachlässigende Auswirkung auf die gesamte Zykluszeit.
Die Grafik zeigt die charakteristischen Produktivitätskurven von Flachbettlasern jeweils in Abhängigkeit von den zu verarbeitenden Materialstärken: grün mit Linearmotoren grau mit Rotationsmotoren.
Linearmotoren: eine exzellente strategische Wahl für all jene, die ihren Maschinenpark im 2D-Laserschneiden erweitern wollen
Die obigen Überlegungen haben inzwischen viele metallverarbeitende Unternehmen, die in ihrer Produktion über Flachbettlaser mit Rotationsmotoren verfügen, die strategische Entscheidung treffen lassen, zusätzlich in einen Flachbettlaser mit Linearmotoren zu investieren – und diesen in erster Linie in der Fertigung von Werkstücken mit komplexeren Geometrien aus dünneren Materialien einzusetzen.
Natürlich hängt die Effektivität hier von der Art der Teile ab, die diese Unternehmen produzieren. Zum Beispiel für Lohnfertiger, die sehr viele verschiedene Werkstücke mit unterschiedlichen Dicken und Geometrien herstellen, kann es interessant sein, zusätzlich zu ihren Maschinen mit Rotationsmotoren eine Maschine mit Linearmotoren in Betrieb zu nehmen. Damit erschließen sie sich die Möglichkeit, ihre Produkte stets auf den Maschinen herzustellen, die dafür am besten geeignet sind.
So kann auch bei metallverarbeitenden Unternehmen, die bereits mit einem Blechlaser mit Faserlaser wie der LS7 oder der LC5 arbeiten, die Investition in die neue LS9 mit Linearmotoren erheblichen zusätzlichen Nutzen mit sich bringen.
Im folgenden Video stellt Martti Vesa, bei der BLM GROUP Product Sales Manager für Blechlaser, die neue LS9 vor – den neuen Flachbettlaser für Metall, der kürzlich auf dem Open House INNOVA 2025 der BLM GROUP Premiere feierte.
Wartung und Zuverlässigkeit von Laserschneidemaschinen mit Linearmotoren
Linear- und Rotationsmotoren weisen vollkommen verschiedene Konstruktionen auf, was sich auch in ihren unterschiedlichen Kraftübertragungsmechanismen niederschlägt.
- Rotationsmotoren entsprechen dem typischen Aufbau herkömmlicher Elektromotoren: Rotoren rotieren in Statoren.
- Linearmotoren hingegen basieren auf einem beweglichen Element, das unmittelbar auf einem Bett aus Permanentmagneten gleitet, die entlang linearer Führungen angeordnet sind.
Blick in das Innere des hochproduktiven Laserschneidesystems LS9 mit Linearmotoren für Metall.
Bei Rotationsmotoren muss die Rotorbewegung über Zwischenelemente wie Kugelumlaufspindeln, Riemen oder Zahnstangen in lineare Bewegungen umgewandelt werden.
Im Gegensatz dazu benötigen Linearmotoren keine Zwischenmechanismen und können unmittelbar mit den beweglichen Elementen verbunden werden.
Hauptvorteile von Linearmotoren:
- reibungsfrei: Es entsteht keine Reibung, die von Zahnrädern, Riemen oder Schneckengetrieben erzeugt werden könnte.
- spielfrei: Es gibt keine mechanischen Komponenten, die verschleißen und über die Zeit hinweg Spiel aufbauen könnten.
- maximale Effizienz: Die gesamte, vom Motor erzeugte Energie wird direkt auf den Schlitten (das bewegliche Element) übertragen – ohne Verluste, die von Zwischenelementen verursacht werden.
Im Ergebnis benötigen die Maschinen weniger Wartung, und es müssen weniger Verschleißteile ausgewechselt werden. Zudem zeichnen sie sich durch ihre längere Lebensdauer aus.
Linearmotoren: Schutz vor Schneidabfällen ist unerlässlich
Bei den Aussagen zur Wartung und Langlebigkeit von Linearmotoren ist allerdings zu berücksichtigen, dass es sich bei ihnen um Bauteile handelt, die gegenüber den im Laserschneiden entstehenden Schneidabfällen besonders empfindlich sind.
Die Führungen enthalten lange Messlinien, anhand derer die Motoren ihre Position exakt bestimmen können. Sammeln sich auf diesen Linien Schmutz oder Späne an, werden die Messungen erschwert, so dass die Achsen je nachdem Fehler melden. Dann ist ihre Reinigung seitens der Bediener erforderlich.
Sofern Sie eine Investition in einen Flachbettlaser mit Linearmotoren für die Verarbeitung von Metall in Erwägung ziehen, sollten Sie diesen Aspekt sorgfältig berücksichtigen!
Eine Lösung ist hier die Wahl einer Maschine, bei der die Führungen, Motoren und Messlinien in geeigneter Weise geschützt sind, so dass keine Schneidabfälle eindringen können und Fehlermeldungen vermieden werden. Eine solche Lösung trägt dazu bei, Maschinenstillstände zu verhindern, womit die Verfügbarkeit und Produktivität dieser Produktionssysteme höher sind.
Die Konstrukteure der LS9, dem Flachbettlaser der BLM GROUP mit Linearmotoren für die Verarbeitung von Metall, haben diesem Aspekt besonderes Augenmerk gewidmet. Sie haben die Führungen der Linearmotoren mit Aluminiumbälgen geschützt und die Messlinien in einer kontrollierten Atmosphäre isoliert.
Ein Bediener entnimmt ein geschnittenes Werkstück aus einer Laserschneidemaschine mit Linearmotoren. Vor ihm sind die Aluminiumbälge für den Schutz der Führungen der Linearmotoren zu sehen.
LS9, ein Laserschneidesystem für Metall mit Faserlaser und Linearmotoren
Aus der breiten Vielfalt von Highend-Flachbettlasern für Metall sticht die LS9 im Markt als eine der leistungsfähigsten Maschinen hervor.
Die LS9 ist das Ergebnis von 35 Jahren Praxiserfahrung mit dem Blechlaserschneiden der BLM GROUP und das jüngste von ihr entwickelte Laserschneidesystem mit Linearmotoren.
Laserschneidemaschine LS9 mit Linearmotoren für Metall .
Diese Maschine garantiert nicht nur hohe Leistungsfähigkeit mit Beschleunigungen bis 3.5 g und extrem hohen Ruckwerten. Vielmehr wartet sie auch mit dem innovativen Palettenwechsel auf, der schon den Flachbettlaser LS7 auszeichnet. Bei ihm werden die fertig geschnittenen Teile binnen lediglich 9 Sekunden aus der Maschine entladen und gleichzeitig neues Material in sie geladen. Hinzu kommen die Funktionen der Active Tools für das Blechlaserschneiden. Sie unterstützen die Bediener in einer Weise, dass sie stets optimal schneiden.
