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Industrielle Laserwartung für CO2- und Faserlaser

Veröffentlicht von Jonathan Lee, Industrielaser
Preventive Maintenance

Jede Minute, in der Ihre Maschine stillsteht, schlägt direkt auf das Ergebnis durch.

Der Ausstoß sinkt, es entstehen Engpässe in der Fertigung, und Produktionspläne geraten in Verzug.

Laut Deloitte kann eine schlechte Wartungspraxis die Produktionskapazität um 5 % bis 20 % senken. Kein Wunder, dass Industrieunternehmen schätzungsweise 50 Milliarden US-Dollar pro Jahr durch ungeplante Stillstände verlieren.

Wir wissen, wie verlockend es ist, Laser durchlaufen zu lassen und die Wartung zu verschieben, gerade wenn ohnehin eine lange Liste anderer Anlagen auf Reparatur oder Wartung wartet.

Vorbeugende Wartung ist aber der entscheidende Hebel, um Kosten zu sparen und den Ausstoß zu maximieren. Als Nebeneffekt verlängert sie zudem die Lebensdauer Ihrer Anlagen.

In diesem Artikel erfahren Sie, welche Wartungspunkte und vorbeugenden Maßnahmen bei den beiden gängigsten Lasertypen anfallen: bei CO2-Lasern und bei Faserlasern.

Inhaltsverzeichnis

Wartung von CO2-Lasern

Faserlaser machen zwar den weit überwiegenden Teil der Neuanschaffungen aus, dennoch sind nach wie vor Zehntausende CO2-Laser zum Schneiden und Beschriften im Einsatz.

Zu den häufigeren Problemen im Betrieb gehören:

Verschmutzte Optiken und Dichtungen am Schneidkopf

Verunreinigungen auf Optiken und Dichtungen können den Laserstrahl beeinträchtigen und die Schneid- oder Beschriftungsleistung mindern. Schmutz auf den Dichtungen kann außerdem auf die Linsen übergehen oder Partikel in Umlauf bringen, was die Leistung beeinträchtigt und Störungen häufiger macht.

Beschädigte Strahlführung

Mit der Zeit können sich winzige Löcher in den Faltenbälgen bilden. Darüber gelangen Partikel in den Strahlengang und können Spiegel und Linsen beschädigen. Selbst wenn die Linsen unbeschädigt bleiben, kann sich ein Film aus dem flüssigen Stickstoff ablagern, mit dem die Faltenbälge gespült werden.

Verunreinigte Quarzrohre

Quarzrohre sollten klar sein. Ein verunreinigtes Laserrohr wirkt je nach Resonator oft schwarz oder weiß. Das kann Leistung und Wirkungsgrad des Resonators verringern. In extremen Fällen brechen Quarzstücke ab und bleiben im Rohr stecken.

Die Ursache liegt häufig darin, dass die Gasflaschen nicht in den vorgesehenen Abständen gewechselt werden. Fällt der Druck der Lasergase CO2, Helium und Stickstoff unter die Herstellerempfehlung, muss die Flasche gegen eine neue getauscht werden. Wer den Druck zu weit absinken lässt, beschädigt den Resonator.

Undichte Gasleitungen

Wenn Sie den Eindruck haben, die Flaschen häufiger tauschen zu müssen als früher, kann eine undichte Gasleitung dahinterstecken.

Probleme im Kühlsystem

Schmutz, Partikel und ein schlechtes chemisches Gleichgewicht im Kühlwasser können Bauteile korrodieren lassen oder die Kühlleistung verringern. Gelegentlich zeigt sich auch mikrobielles Wachstum im Wasser des Rückkühlers. Das kann Filter verstopfen und die Lebensdauer der Maschine verkürzen.

Vorbeugende Wartung bei CO2-Lasern

All diese Probleme lassen sich durch regelmäßige Inspektionen und richtige Wartung vermeiden.

Ein paar Leitlinien, um das Risiko zu senken:

  • Faltenbälge, Spiegel und Linsen regelmäßig prüfen und reinigen, beschädigte Bauteile sofort ersetzen.
  • Optiken mindestens alle drei Monate reinigen, und immer dann, wenn Sie eine nachlassende Leistung vermuten. Zum Entfernen von Partikeln gefilterte Luft verwenden. Keine Werkstattluft ins System lassen, sie kann Verunreinigungen einbringen.
  • Flaschendruck überwachen und die Flaschen wie empfohlen wechseln. Alarme warnen, bevor der Druck unter die eingestellten Schwellen fällt. Beim Flaschenwechsel sollten Sie zudem über die Spülventile Partikel ausblasen, damit keine Verunreinigungen in den Resonator gelangen.
  • Systemwasser jährlich wechseln. Filter des Rückkühlers alle sechs Monate tauschen.
  • Gasleitungen regelmäßig auf Dichtheit prüfen, ebenso bei plötzlichen Druckabfällen.
  • Leistungsmessungen und Kalibrierungen durchführen, um die Leistung zu bestätigen und Leistungsverluste zu erkennen.

Wartung von Faserlasern

Faserlaser haben weniger bewegliche Teile als CO2-Laser. Wartungsfrei sind sie deshalb aber nicht. Auch hier kann es zu Ausfällen kommen, die eine Reparatur erfordern. Häufige Themen bei Faserlasern sind:

Schmutz und Schäden am Schutzglas

Schmutz und Partikel auf dem Schutzglas können sich regelrecht einbrennen und den Laser überhitzen, wodurch sowohl das Glas als auch die Leistung leiden. Schmutz sammelt sich außerdem schnell an, wenn Luftmesser (Cross-Jet) oder Blasluftunterstützung nicht sauber arbeiten.

Reflexionen von der Bauteiloberfläche oder von Schmutz können Energie zurück in den Laserkopf lenken und die Lasergravur oder Laserbeschriftung stören. Das kann zu Überhitzung und in der Folge zum Ausfall führen.

Nachlassende Laserleistung

Mit der Zeit kann die Leistung der Maschine unter das optimale Niveau fallen, was den Reinigungs- oder Beschriftungsprozess beeinträchtigt. Das ist ein langsamer, aber normaler Vorgang. Wenn Sie an Ihren Beschriftungs- oder Laserschneidmaschinen einen deutlichen Leistungseinbruch beobachten, steckt vermutlich ein tiefer liegendes Problem dahinter, das sofort geklärt werden muss.

Kabelschäden und Dejustage

Die Kabel zwischen den Laserkomponenten können mit der Zeit verschleißen oder brechen, besonders bei Installationen mit häufiger Bewegung, etwa an Robotern. Vibrationen oder Bewegung können außerdem Bauteile dejustieren, vor allem in Umgebungen mit schweren Maschinen.

Vorbeugende Wartung bei Faserlasern

Für die volle Leistungsfähigkeit von Faserlaseranlagen ist vorbeugende Wartung entscheidend. Dazu gehört:

  • Das Schutzglas mindestens wöchentlich reinigen, in schmutzigen oder staubigen Umgebungen häufiger. Keine ölhaltigen Reinigungsmittel verwenden. Das Glas verträgt nur behutsame Behandlung.
  • Das Schutzglas mindestens einmal jährlich tauschen, bei nachlassender Leistung früher.
  • Die Laserleistung regelmäßig messen und dokumentieren, um mögliche Probleme früh zu erkennen und Leistungseinbrüchen vorzubeugen. Eine Messreihe über die Zeit zeigt Ihnen, wann ein Service ansteht.
  • Den Fokus regelmäßig nachstellen, damit die Ausrichtung stimmt.
  • Ersatzkabel und kritische Bauteile vorhalten, um Stillstände kurz zu halten. Ersatzteile für eine Steuerung brauchen zum Beispiel ein bis zwei Wochen Lieferzeit, beim Tausch von Kopf oder Laserquelle dauert es deutlich länger, was die Reparatur extrem teuer macht.

Sinnvoll sind außerdem jährliche oder halbjährliche professionelle Inspektionen und Bewertungen Ihres Lasersystems. Neuere Modelle erlauben teilweise eine Ferndiagnose, was regelmäßige Kontrollen erleichtert.

Sparen Sie nicht an der vorbeugenden Wartung

Unabhängig davon, welchen Lasertyp Sie betreiben: Vorbeugende Wartung ist unverzichtbar. Sie haben in die Anlage investiert, und sie ist ein zentraler Teil Ihrer Fertigung. Also muss sie in gutem Zustand bleiben.

Der beste Rat: Schulen Sie Ihre Techniker, legen Sie einen verbindlichen Wartungsplan fest und halten Sie sich daran. Die meisten Inspektionen und regelmäßigen Wartungsarbeiten dauern nur wenige Minuten. Mit einem Plan können Sie die Stillstandszeiten so legen, dass der Betrieb möglichst wenig gestört wird.

Zusätzlich zur Garantie kann es sich lohnen, mindestens einmal jährlich einen professionellen Laserservice von Hersteller oder Händler in Anspruch zu nehmen, der die Anlage komplett durchgeht.

Denken Sie über ein Wartungspaket mit jährlichen oder halbjährlichen Inspektionen nach. Diese Investition erspart Ihnen viel Ärger.

Mit einem Experten sprechen

Jonathan Lee
Jonathan Lee

Jonathan verfügt über einen Hintergrund in Mikroelektronik, Robotik und Hochspannungsverteilung und bringt technisches Fachwissen in seine Tätigkeit als Sales Manager bei Laserax ein. Sein Schwerpunkt liegt auf Optimierungsprojekten. Dank seiner Erfahrung in der Entwicklung und Anpassung automatisierter Systeme entstehen innovative, zuverlässige Lösungen, die komplexe Herausforderungen bewältigen und messbare Verbesserungen erzielen.