Bystronic Deutschland GmbH

Das heißt im Detail: konstante Biegewinkel über größere Biegelängen (>2 Meter) können nicht gewährleistet werden. Gleichzeitig erhöht sich mit steigender Presskraft (> 80 Tonnen) dieser Effekt deutlich.

Beim Bombieren werden Objekte so verformt, dass eine Wölbung entsteht. Dies passiert zum Beispiel bei Blechen, Werkstücken oder Werkzeugen. Der Effekt der Bombierung (engl. crowning) ist seit dem Bau der ersten Abkantpresse bekannt und wird seither über die unterschiedlichsten Systeme versucht zu kompensieren. Grundsätzlich lassen sich hydraulische und elektronische (CNC) Abkantpressen unterscheiden. In den ersten Jahren wurde die Bombierung manuell kalkuliert und Kunststoff- sowie Holzkeile (und manchmal auch Zeitungsseiten für die kleineren Toleranzen) zwischen das Material und die Balken gelegt, um die Durchbiegung auszugleichen. In vielen Fällen wird eine statische Bombierung eingesetzt, bei welcher sich die Durchbiegung der Unterwange manuell an die Krümmung der Oberwange anpassen kann. Das funktioniert gut, solange die Qualität und Dicke des Materials und der erforderliche Biegewinkel gleich bleiben. In vielen Unternehmen ist dies nicht der Fall und unterschiedliche Materialien sowie Blechdicken variieren pro Tag und Auftrag mehrfach. Kleine Losgrößen, komplexe Teile und schnelle Zwischenjobs erfordern viel Flexibilität der Abkantpressen. Manuelle Anpassungen (an der Bombierung, z. B. Bombierung kalkulieren) kosten viel Zeit und wirken sich negativ auf die Durchlaufzeit aus.

Automatische Kompensierung in Echtzeit

Was man also benötigt, ist ein System, das die Durchbiegung der Oberwange in Echtzeit mit Sensoren detektiert und kompensiert (konstanter Abstand zwischen der Matrize und der Oberwange). Bei Bystronic nennen wir das Dynamische Bombierung. Diese Funktion misst in Echtzeit, zu welchem Grad sich die Oberwange durch den Druck verformt und gleicht dies mit mehreren dynamisch gesteuerten Hydraulikzylindern (unter der Werkbank der Abkantpresse) in der Unterwange aus. Neben diesem dynamischen Ausgleich werden weitere Variablen wie Blechdicke, Material, Rückfederungszusammenhänge, Zugfestigkeit, Druck und Länge des Produkts einkalkuliert. Der größte Vorteil davon ist, dass es keine manuellen Eingriffe oder Berechnungen des Bedieners erfordert und nicht auf theoretischen, vordefinierten Werten basiert, sondern auf Echtzeitinformationen von mehreren Sensoren.

Dies alles führt zu einer konstant genauen Biegung, egal ob das Teil kurz ist oder die gesamte Biegelänge ausgenutzt wird. Durch die dynamische Bombierung stimmt der Biegewinkel von Anfang an und manuelle Korrekturen gehören der Vergangenheit an.

Vorteile der dynamischen, automatischen Bombierung

• Minimieren Sie den Ausschuss, indem Sie den richtigen Winkel in der ersten Biegung haben
• Auch bei langen Biegeteilen konstante Biegewinkel
• Automatische Kompensation/Steuerung, dadurch keine manuellen Eingriffe
• Konstante, wiederholte Genauigkeit unabhängig von Material, Dicke oder Länge
• Keine manuellen Berechnungen, Einstellungen oder Anpassungen erforderlich: vollautomatische Anpassung der Bombierung in Echtzeit für optimale Ergebnisse

Informieren Sie sich auf Bystronic.de über Spitzentechnologien bei Abkantpressen – auch eine individuelle Beratung ist möglich. Die Maschinen ermöglichen verschiedene Biegeverfahren und Biegevorgänge. Weitere Anbieter von Bombiersystemen sind z. B. WILA oder Gasparini. Außerhalb der Industrie können zum Beispiel auch Schmuckstücke bombiert werden (wie Ringe).

Die Unterschiede zwischen CO2 und Faserlaser

Der CO2-Laser verwendet, wie der Name schon sagt, ein auf Kohlendioxid basierendes Gasgemisch. Dieses Gemisch, das sich in der Regel aus CO2, Stickstoff und Helium zusammensetzt, wird elektrisch angeregt, um den Laserstrahl zu erzeugen. Festkörperlaser gibt es als Faser- oder Scheibenlaser in ähnlichen Leistungsbereichen wie ihre CO2-Pendants. Wie bei der CO2-Variante beschreibt die namensgebende Komponente das laseraktive Medium, in diesem Fall einen glasartigen oder kristallinen Festkörper in der Form einer Faser oder einer Scheibe. 

Während beim Lasertyp CO2-Laser der Laserstrahl durch einen Strahlengang mit Optik geführt wird, wird beim Faserlaser (engl. fiber laser) die Laserstrahlung in einer aktiven Faser erzeugt und über eine Transportfaser zum Schneidkopf der Maschine geführt. Einer der zentralsten Unterschiede ist neben dem Lasermedium als solches aber dessen Wellenlänge: Bei einem Faserlaser beträgt diese um die 1µm und bei einem CO2-Laser 10µm. Die kürzere Wellenlänge des Faserlasers führt zu einer höheren Absorptionsrate beim Schneiden von Stahl, Inox und Aluminium.

Die CO2-Technologie ist für Allrounder geeignet, die verschiedene Materialien und dicke Blechtafeln verarbeitet, vor allem aber auch nicht metallische Materialien wie Holz, Kunststoffe oder Glas. Faserlaser finden in vielen Branchen Anwendung. Eine Faserlaserschneidanlage eignet sich zur Bearbeitung von dünnen bis dicken Blechen in Stahl, Edelstahl, Aluminium und Buntmetallen (Kupfer und Messing).

Vorteile eines Faserlasers versus CO2-Laser

Die beiden Lasertypen besitzen viele Anwendungsbereiche. Für den CO2-Laser spricht, dass bei dickem Stahl (Mild Steel) eine schönere Schnittqualität resultiert, für den Faserlaser die hohe Schneidegeschwindigkeit und die geringeren Betriebskosten pro Stunde. Im Vergleich benötigen Faserlaser nicht annähernd so viel Energie wie die CO2 und der elektrische Wirkungsgrad eines Faserlasers ist bis zu 5-mal größer. Außerdem zeichnet sich der Faserlaser durch eine vereinfachte Strahlführung aus.

Eine Faserlaseranlage mit 8 bis 10 kW Laserleistung benötigt lediglich rund 20 Prozent der Aufstellfläche eines CO2-Lasers gleichartiger Leistung. Neben Intensität der Laserleistung und die Schnittgeschwindigkeit geht es vor allem um die Frage: Welches ist der richtige Prozessablauf? Auch die leistungsfähigste Maschine oder Anlage ist nur dann wirtschaftlich, wenn ihr Potenzial ausgeschöpft wird.

Die Faserlasertechnologie hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und findet in vielen Bereichen Verwendung:

• Ein leistungsstarker Faserlaser kann bis zu fünfmal schneller schneiden als ein konventioneller CO2-Laser bei der Hälfte der Betriebskosten → weniger Betriebsstunden durch Geschwindigkeitsvorteil führen zu enormer Kosteneinsparung
• Die Energieeffizienz des Faserlasers ist deutlich besser → Energieeinsparung
• Faserlaser benötigen keine Aufwärmphase – diese beträgt normalerweise bis zu 10 Minuten bei einem CO2-Laser.
• Bei einem Faserlaser liegt kein Bedarf für Wartung des Strahlengangs vor. Dies kann bis zu 4 oder 5 Stunden pro Woche bei einem CO2-Laser dauern.

Ein Nachteil des Faserlasers im Vergleich zum CO2 ist, dass der Einsatz bei bestimmten Materialien wie z. B. Holz eingeschränkt ist.

Schlussfolgerung: Als innovative Technologie, mit der Kosten eingespart werden, ist der Faserlaser – vorwiegend bei Metallen für Metallgravuren & Co. – die richtige Wahl.

Die blechverarbeitende Industrie ist unter Druck: Es gilt die Produktionskosten tief zu halten, ohne dass die Qualität darunter leidet. Gleichzeitig ist angesichts der zunehmenden Variabilität von Formen, Grössen und Stückzahlen immer mehr Flexibilität gefragt. Wer konkurrenzfähig bleiben möchte, muss seine Prozesse flexibilisieren und vor allem auch automatisieren. Mit der Bending Cell von Bystronic lässt sich beides unter einen Hut bringen.

Die vollautomatische Biegezelle bietet kleinen und grossen Produktionsbetrieben maximale Effizienz und Flexibilität beim Biegen. Durch die modulare Bauweise lässt sich die Bending Cell individuell an die Bedürfnisse des Betriebs anpassen. Die Biegezelle ist für das Abarbeiten von Joblisten ebenso ideal wie für wechselnde Aufträge – von kleinen Losgrössen bis hin zu grossen Serien. Der wendige Roboter absolviert in Kombination mit der Abkantpresse Xpert Pro Biegeaufträge vollautomatisch und fehlerfrei.  

Zeitersparnis durch Automation

Die Bending Cell reduziert manuelle Eingriffe auf ein Minimum und holt das Maximum aus den verfügbaren Ressourcen heraus. Der 7-achsige Roboter wechselt nicht nur selbstständig Greifer und Biegewerkzeuge, er weiss auch, wie er einen Auftrag am effizientesten abarbeitet: Die intelligente Software ermittelt für jede Jobliste selbstständig die optimale Reihenfolge der eingesetzten Biegewerkzeuge. Dies ermöglicht eine Zeitersparnis von bis zu 30 Prozent.

Nach der initialen Offline-Programmierung arbeitet die Bending Cell völlig autonom. Während der Roboter mit dem Biegen beschäftigt ist, können sich die Mitarbeitenden um andere Arbeiten kümmern – sei es die Zu- oder Abfuhr von Blechen und Teilen, die Bedienung der Laserschneidemaschine oder der Schweissanlage. In der Zwischenzeit setzt die Bending Cell die Vorgaben zuverlässig um. Böse Überraschungen bei der Qualitätskontrolle gehören der Vergangenheit an, denn die Biegezelle bietet dank intelligenter Korrekturfunktionen eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit: Das erste Teil ist genauso perfekt wie das tausendste.  

MM Award auf der EuroBLECH 2018

An der EuroBLECH 2018 erhielt Bystronic für die Bending Cell einen MM Award. Die Fachjury der Magazine «blechnet» und «MM Maschinenmarkt» überzeugte dabei vor allem das Konzept hinter der neuen Biegeautomation. In der Begründung hob die Jury zur Bending Cell hervor: «Bisher manuell durchgeführte Prozesse werden automatisiert, unter anderem auch der Wechsel von Werkzeugen und der Wechsel der Jobs. Damit ist 24/7 mannlose Fertigung möglich.»

"Über eine durchgehende Software-Architektur werden alle weiteren Prozessschritte der Blechbearbeitung nahtlos integrierbar."

Wie funktioniert Blechfertigung im Zeitalter von Automation und digitaler Vernetzung? Bystronic stellt mit der Production Line eine High-End-Lösung dazu vor. Die Production Line ist eine vollautomatisierte Fertigungslinie, in deren Zentrum ein Faserlaserschneidsystem arbeitet. In die bestehende Blechfertigung integriert wird die Production Line mit einem digitalen Shop Floor Control System. Dieses Leitsystem ermöglicht Anwendern den Aufbau einer Fertigungslandschaft um die Production Line herum, in der sämtliche Prozessschritte der Blechbearbeitung nahtlos eingebunden sind. Damit geht Bystronic den nächsten logischen Schritt in Richtung integrierte Automation und vernetzte Systemlösungen.

Verarbeiten kann die Production Line Blechteile in grossen Serien ebenso wie im kleinen Rahmen. Die integrierte Laserschneidtechnologie und Automation passen sich wechselnden Auftragslagen flexibel an und können darüber hinaus mit modularen Optionen individuell erweitert werden. Die Idee hinter diesem Fertigungskonzept ist es, Vielseitigkeit und Produktivität zu verbinden. Beides sind Ansprüche der industriellen Blechfertigung. Möglich wird diese Verknüpfung durch den modularen Aufbau der integrierten Systeme und der Software, die alle Prozessschritte digital vernetzt.

10 Kilowatt-Faserlaser beschleunigt den Workflow

Das Herzstück der Production Line ist der Faserlaser ByStar Fiber 3015. Angetrieben von einem 10 Kilowatt starken Aggregat entsteht hier die Geschwindigkeit des gesamten Fertigungsprozesses. Im Inneren der ByStar Fiber steckt eine patentierte Faserlaseroptik. Ein von Bystronic entwickelter Schneidkopf, der je nach Blechdicke und Material den Fokuspunkt des Laserstrahls exakt anpasst. So erzielt das Faserlaserschneidsystem in wechselnden Blechdicken und Schneidmaterialien stets die optimale Bearbeitungsqualität. Die ByStar Fiber bearbeitet in der Production Line Stahl, Edelstahl, Aluminium bis hin zu Buntmetallen wie Kupfer und Messing in Blechstärken von 0,8 bis 25 Millimetern.

Flexible Automation dirigiert den Materialfluss

Direkt verbunden mit dem Faserlaser ist die Be- und Entladeautomation ByTrans Cross. Die Aufgabe der Automationseinheit ist es, den schnellen Faserlaser mit der entsprechenden Materialan- und abfuhr zu versorgen. Dazu führt ByTrans Cross die nötigen Rohbleche heran und räumt den Wechseltisch des Faserlasers nach dem Schneiden wieder ab. Angebunden ist ByTrans Cross dazu an ein Materiallager. Hier liegen alle für die Schneidaufträge benötigten Rohbleche bereit. Auch das Rücklagern fertiger Schneidteile und Restbleche übernimmt das Materiallager.

Um das Abräumen der Laserschneidanlage noch flexibler zu gestalten, erweitert Bystronic die Entladefunktion von ByTrans Cross durch das Modul BySort. So entsteht die Möglichkeit, fertige Teile auf zusätzlichen Abladepositionen neben der Laserschneidanlage zu platzieren. Das unterstützt zum Beispiel die Bearbeitung grosser Serien, bei denen einzelne Schneidteile gesondert nach Aufträgen ausserhalb des Materiallagers absortiert werden sollen. BySort stapelt dabei auf Materialwagen, Paletten, Förderbänder oder gar autonome Transportfahrzeuge ab, je nach Anforderung der Fertigungslandschaft.

Showcase zu neuen Vorbearbeitungslösungen

Wie die Production Line in naher Zukunft mit Prozessen zur Vorbearbeitung von Schneidteilen sinnvoll erweitert werden kann, präsentierte Bystronic an der EuroBLECH exklusiv mit einem Showcase. Das zusätzlich integrierte System ByFlex versieht Blechteile vor dem Laserschneiden mit Bohrungen inklusive Entgraten, Gewindebohrungen und wenn gefordert auch mit Senkungen. Durch die Integration dieser Lösung, noch vor dem eigentlichen Laserschneiden, können Anwender Prozessnebenzeiten innerhalb der Production Line optimal nutzen.

Leitsystem steuert die vernetzte Fertigung

Angesichts der wachsenden Vernetzung und Automation stehen Blechfertiger vor der Frage: Wie steuert und überwacht man zukünftig komplexe Fertigungslandschaften, in denen automatisierte Produktionslinien wie die Production Line und einzelne Maschinensysteme miteinander vernetzt sind? Mit dem Shop Floor Control System stellte Bystronic auf der EuroBLECH dazu eine neu entwickelte Software-Architektur als Showcase vor.

Das Shop Floor Control System übernimmt im Verbund von Blechbearbeitungsstationen die zentrale Kontrollfunktion und unterstützt Anwender dabei, stets einen optimalen Fertigungsfluss aufrecht zu erhalten, in dem geplante Produktionszeiten und Lieferfristen zuverlässig eingehalten werden. Laserschneidanlagen, Biegemaschinen, Automationslösungen, eingebundene Robotik und Maschinen von Fremdanbietern – all das muss in einer vernetzten Fertigung aufeinander abgestimmt sein. Nur so durchlaufen Fertigungsaufträge in einer komplexen Produktion jeden Prozessschritt störungsfrei.

Im Shop Floor Control System informiert jedes eingebundene System in Echtzeit über den aktuellen Auftragsstatus, über nötige Wartungsmassnahmen und Updates oder über auftretende Störungen. Visualisiert werden können all diese Informationen auf einem Leitstand. Hier sieht das Produktionsmanagement auf Screens jederzeit, ob alle eingebundenen Systeme im grünen Bereich laufen und ob Warnungen auftauchen, auf die dann schnell reagiert werden kann.

Bis heute beschränken sich viele metallverarbeitende Job Shops und Erstausrüster auf die Bearbeitung von flachen Blechen. Dadurch lassen sie sich Absatzchancen entgehen. Mit dem neuen Laserschneidesystem ByTube 130 können sich Produktionsbetriebe neue Kundengruppen erschliessen. Denn das Einsatzgebiet für bearbeitete Rohre ist vielfältig: Automobil- und Bauindustrie gehören ebenso zu den Abnehmern wie Möbelhersteller oder Maschinen- und Gerätebauer. Dieses Marktpotenzial gilt es zu nutzen.

Die ByTube 130 ist die optimale Lösung für Blechbearbeiter, die ihr Portfolio ausbauen möchten. Das automatisierte System reduziert manuelle Eingriffe auf ein Minimum und macht dadurch den Einstieg in die Rohrbearbeitung besonders einfach. Gleichzeitig deckt die Maschine eine möglichst breite Bedürfnispalette ab: Da 85 Prozent des Marktpotenzials im Segment Kleinrohre liegen, ist die ByTube 130 auf die Bearbeitung von Rohren mit Durchmessern von 10 bis 130 Millimetern ausgerichtet. Die Maschine hat eine Ladekapazität von bis zu 17 Kilogramm pro Meter. Mit dem 2D-Schneidkopf lassen sich 90 Prozent aller Kundenwünsche erfüllen, da senkrechte Schnitte den grössten Marktanteil ausmachen.

Faserlaser sorgt für Tempo und Flexibilität

Mit einem breiten Bearbeitungsspektrum erhalten Anwender die nötige Flexibilität für unterschiedlichste Aufträge. Zudem bietet die ByTube 130 das Potenzial, aufwendige und kostensteigernde Bearbeitungsschritte zu ersetzen: Immer mehr Produktionsbetriebe entdecken das Laserschneiden als Alternative zu den separat ausgeführten Prozessen Sägen und Bohren. Der Faserlaser erledigt beides in einem – und dies deutlich schneller. Dank den sauberen Schnittkannten entfällt das Entgraten ebenfalls. Dies reduziert nicht nur den personellen Aufwand. Ebenfalls sinken durch die höhere Durchlaufgeschwindigkeit die Stückkosten, was im Wettbewerb um den besten Preis ein grosses Plus ist.

Erhältlich in zwei Leistungsstufen – 2 oder 3 Kilowatt – punktet das Faserlaseraggregat der ByTube 130 mit einer exzellenten Energieeffizienz. Während sich die Faserlasertechnologie beim Schneiden von Flachblechen bereits etabliert hat, hält sie nun auch bei dünnen und dickeren Materialstärken in der Rohrbearbeitung Einzug. Ein weiteres Argument für den Faserlaser ist die konstant gleichmässige Schnittqualität. Und anders als ein CO2-Laser hat er aufgrund seiner Wellenlänge keine Probleme mit stark reflektierenden Buntmetallen wie Kupfer und Messing.

So profitieren Anwender von drei grossen Pluspunkten: Materialvielfalt, Effizienz und Schnittgenauigkeit. Denn wer unterschiedlichste Materialien bearbeitet, enge Zeitvorgaben einhält und zuverlässig hohe Qualität abliefert, hat im Rennen um Aufträge die Nase vorn.

Software macht Einsteiger zu Profis

Teile und Modelle visualisieren, Schneidpläne erstellen, Fertigungsprozesse überwachen: moderne Blechfertigung ist ohne leistungsstarke Software nicht vorstellbar. Mit der neuen Bedienoberfläche ByVision Tube bringt Bystronic alle Funktionen rund um das Laserschneiden von Rohren auf einen Touchscreen. Einsteiger brauchen keine ausgiebige Erfahrung, um mit der Produktion auf der ByTube 130 zu beginnen. Das Setup für Schneidaufträge ist rasch erledigt und das Interface intuitiv verständlich.

ByVision Tube baut auf der bewährten Bystronic Software ByVision auf, die Bystronic auf allen anderen Schneid- und Biegesystemen einsetzt. Damit finden sich auch bestehende Kunden besonders schnell zurecht. Neuanwender unterstützt die intuitive Software beim Import und Erstellen von Schneidplänen, was die Bedienung der Schneidabläufe an der ByTube 130 besonders komfortabel macht. Ob Kleinserie oder Grossauftrag – dank ByVision Tube gelangen Anwender schnell und effizient vom Auftragseingang zur Auslieferung der fertigen Teile.