5 Tipps für das Prototyping: Von Karton zu CAD
Trotz aller teuren und hochmodernen Werkzeuge, die in der Metallverarbeitung zum Einsatz kommen, greifen selbst professionelle und erfahrene Konstrukteure immer…
Diese Richtlinien können Schneidprozesse optimieren und die Lebensdauer der Verschleißteile erhöhen
Selbst erfahrene Bediener machen Fehler, die sich auf die Schnittqualität und die Lebensdauer der Verschleißteile auswirken können. In der Regel lassen sich diese Fehler auf zwei Ursachen zurückführen: die CNC-Steuerung (Computerized Numerical Control) oder die Verschleißteile. Wenn Sie also eine schlechte Schnittqualität oder eine geringe Lebensdauer der Verschleißteile feststellen, sollten Sie Ihre Fehlersuche dort beginnen. Viele der häufigsten Probleme beim Plasmaschneiden und mit Verschleißteilen können jedoch von vornherein vermieden werden, wenn Sie die acht in diesem Artikel aufgeführten Tipps befolgen.
Ein zu hoher oder zu niedriger Gasdruck führt zu einer Vielzahl von Qualitätsproblemen beim Schnitt. Ist der Gasdruck zu niedrig, kann der Lichtbogen das Metall nicht sauber durchtrennen, da er zu schwach ist. Ist der Gasdruck hingegen zu hoch, entsteht ein instabiler Lichtbogen. Neben der Überprüfung des korrekten Gasflusses sollten Sie täglich den Gasstand kontrollieren, um sicherzustellen, dass die richtige Gasmenge tatsächlich die Plasmabrennerdüse erreicht.
Sowohl die Einstichhöhe als auch die Schneidhöhe müssen bei den CNC-Einstellungen berücksichtigt werden. Ist die Einstichhöhe zu niedrig, befindet sich der Brenner zu nah an der Platte und wird fast zwangsläufig mit geschmolzenem Metall bespritzt. Ist sie zu hoch, ist der Brenner zu weit entfernt, was dazu führt, dass der Lichtbogen nicht übertragen wird, eine Fehlzündung entsteht und die Verschleißteile beschädigt werden. Auch die Schneidhöhe ist entscheidend: Ist der Brenner zu hoch, erreicht nur die Spitze des Lichtbogens die Platte, was zu abgerundeten oberen Kanten und einem positiven Winkel führt. Ist sie zu niedrig, wird zu viel Material von der Unterseite entfernt, was einen negativen Winkel verursacht. Ebenso sollte der Bediener den Verschleiß der Teile berücksichtigen: Je tiefer die Mulde in der Elektrode wird, desto näher muss der Brenner an die Platte heranrücken.
Falsche CNC-Einstellungen können viele Probleme verursachen. Ist die Schnittgeschwindigkeit zu langsam, entsteht sogenannter Niedriggeschwindigkeits-Schlacke, eine große, blasenartige Ansammlung von Schlacke an der Unterkante. Langsame Geschwindigkeiten führen zudem zu einer breiteren Schnittfuge und zu starkem Spritzer an der Oberseite. Ist die Geschwindigkeit zu hoch, hinkt der Lichtbogen hinterher, was eine abgeschrägte Kante, eine schmale Schnittfuge und eine kleine, harte Schlackeperle an der Unterkante verursacht. Die korrekte Schnittgeschwindigkeit sorgt für minimale Schlackebildung und eine saubere Kante, die kaum Nacharbeit erfordert.
Das Bedienerhandbuch sollte sorgfältig geprüft werden, um sicherzugehen, dass die korrekte Stromstärke für das zu schneidende Material und dessen Dicke verwendet wird. Die Stromstärke ist stark abhängig vom Werkstoff und dessen Stärke. Obwohl die richtigen Einstellungen im Handbuch des Systems zu finden sind, werden diese Vorgaben von den Bedienern nicht immer konsequent eingehalten – was die Lebensdauer der Teile verkürzt und die Schnittqualität mindert.
Sie sollten regelmäßig alle Komponenten überprüfen und die passenden Verschleißteile für die jeweilige Aufgabe auswählen. Es wird empfohlen, Brenner und Verschleißteile mindestens einmal pro Schicht zu kontrollieren. Schutzkappe und äußere Halterung sollten mit einem Scotch-Brite™-Pad oder sehr feinem (400er-Körnung oder feiner) Schleifpapier gereinigt werden. Verwenden Sie keine metallischen Bürsten oder Schwämme, da diese die Bauteile verkratzen.
Beim Prüfen des Wirbelrings ist darauf zu achten, ihn nicht übermäßig zu schmieren. Zu viel Schmiermittel auf dem O-Ring des Wirbelrings führt zu Verstopfungen und Kontamination. Zu wenig Schmiermittel erschwert oder verhindert sogar das Einsetzen des Wirbelrings in den Brenner, ohne diesen zu beschädigen. Beim Auftragen genügt eine dünne Schicht, die lediglich zum Glänzen bringt. Ist ein physischer Schmierfilm sichtbar, wurde zu viel verwendet. Bei sorgfältigem Umgang und sauberen Händen hält ein Wirbelring etwa 50 Elektroden-/Düsenwechsel aus. Wird Spritzer regelmäßig entfernt, hält die äußere Halterung mehr als 100 Wechsel durch.
Manche Bediener bauen die Verschleißteile in der falschen Reihenfolge ein oder ziehen das Paket zu fest oder zu locker an. Dies kann eine gute elektrische Verbindung verhindern und den Gas- sowie Kühlmittelfluss im Brenner beeinträchtigen. Auch Kontaminationen sollten vermieden werden: Schmutz und Fett, wie sie in der Fertigung üblich sind, verkürzen die Lebensdauer der Verschleißteile und verschlechtern die Schnittqualität. Waschen Sie Ihre Hände und lagern Sie Verschleißteile auf einem sauberen Lappen. Noch besser ist es, Brenner und Verschleißteile in einem Büro oder Reinraum zu montieren, bevor Sie sie anfassen.
Es ist ratsam, die Lebensdauer der Verschleißteile zu dokumentieren – entweder anhand der Anzahl der Starts oder der Lichtbogenzeit. Daraus lassen sich Richtwerte für die erwartete Bauteillebensdauer in Abhängigkeit von Stromstärke, Werkstoff und Dicke ableiten. Sobald die durchschnittliche Lebensdauer feststeht, können Sie den Wechsel der Verschleißteile besser planen.
Kontrollieren Sie, ob die auf jedes Verschleißteil gelaserte Teilenummer mit der im Bedienerhandbuch angegebenen Nummer übereinstimmt. Die Auswahl der Verschleißteile hängt vom Werkstoff, der Dicke, der Stromstärke, dem Plasmagas und weiteren Parametern ab. Obwohl die passenden Verschleißteile für jede Aufgabe immer im Bedienerhandbuch gelistet sind, greifen Bediener manchmal auf das falsche Schnittdiagramm zurück oder verwenden versehentlich das falsche Teil.
Wenn Sie das nächste Mal Probleme mit der Schnittqualität oder der Lebensdauer der Verschleißteile beim Plasmaschneiden feststellen, beginnen Sie Ihre Fehlersuche bei der CNC-Maschine und den Verschleißteilen. Sollten sich nach Anwendung dieser Tipps keine Verbesserungen einstellen, ist es ratsam, den Hersteller der Ausrüstung oder des Schneidtisches zu kontaktieren. Mitunter liegen die Ursachen gar nicht am Plasmasystem selbst, sondern am Tisch – beispielsweise durch Probleme bei der Bewegungsgüte, die behoben werden müssen. Wenn Sie jedoch mit den in diesem Artikel beschriebenen acht Tipps beginnen, kommen Sie der Ursache des Problems schnell auf die Spur.
