Die Nullpunktjustierung ist ein kritischer Vorgang bei Faserlaserschneidmaschinen. Eine ungenaue Fokussierung führt direkt zu reduzierter Schnittleistung, rauen Schnittkanten, starker Schlackenbildung und sogar zum Abbruch des Schnitts. Dieser Leitfaden bietet detaillierte, professionelle Justierungsmethoden speziell für Faserlaserschneidmaschinen – den am häufigsten in der industriellen Fertigung eingesetzten Maschinentyp.
Kernkonzept: Warum ist Fokussierung auf Null beim Schneiden wichtig?
- Fokus Null (Fokus 0): Der Punkt, an dem der Laserstrahl seinen kleinsten Durchmesser bei höchster Energiedichte erreicht. Bei Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl wird die Werkstückoberfläche typischerweise im Fokus Null positioniert, um präzise Schnittfugen und glatte Schnittkanten zu erzielen.
- Positiver Defokus: Der Brennpunkt liegt im Werkstück. Ideal zum Schneiden dicker Platten, Aluminium, Edelstahl usw., da eine größere Eindringtiefe genutzt wird, um Schlacke zu entfernen.
- Negative Defokussierung: Der Brennpunkt liegt oberhalb der Werkstückoberfläche. Diese Methode wird seltener angewendet, kommt aber gelegentlich bei dünnen Platten oder bestimmten Materialien zum Einsatz, um ein Verbrennen der Rückseite zu verhindern.
Zuerst müssen wir den genauen Nullpunkt der Fokussierung bestimmen und dann je nach Material eine positive oder negative Defokussierung einstellen.
Methode 1: Verwendung eines Fokussierstabs (Standard & am genauesten)
Dies wird von allen Herstellern professioneller Geräte empfohlen und ist eine Fähigkeit, die Bediener unbedingt beherrschen müssen.
Schritte:
1. Vorbereitung & Sicherheit:
- Stellen Sie sicher, dass die Maschine ausgeschaltet ist.
- Tragen Sie eine Schutzbrille.
- Reinigen Sie die Fokussierstange und die Düse, um Ablagerungen und Schmutz zu entfernen.
2. Fokusstange montieren:
Setzen Sie die Fokussierstange in die dafür vorgesehene Montageöffnung des Laserkopfes ein. Die Standardlänge der Fokussierstange entspricht der Brennweite des Laserkopfes (z. B. entspricht eine Brennweite von 50 mm einer 50 mm langen Fokussierstange).
3. Bewegen Sie den Laserkopf:
Verwenden Sie das Bedienfeld, um den Laserkopf über der zu schneidenden Platte zu positionieren.
4. Fokussierung umsetzen:
Suchen Sie die Funktionstaste „Fokus“ (normalerweise ein Symbol oder eine Menüoption) auf dem Bedienfeld. Drücken Sie sie, und der Laserkopf senkt sich automatisch ab.
Sobald die Spitze des Fokussierstabs die Plattenoberfläche berührt, stoppt der Laserkopf und hebt sich leicht an (gerade so weit, dass der Fokussierstab zurückgezogen werden kann). In diesem Moment wird die Nullpunktposition automatisch vom Steuerungssystem erfasst und auf die Werkstückoberfläche eingestellt.
5. Fokussierstange einziehen:
Um Kollisionen während der Bildverarbeitung zu vermeiden, ziehen Sie den Fokussierstab manuell nach oben zurück.
Vorteile: Schnell, präzise, automatisiert und düsenschonend.
Methode 2: Manuelles Abschaben (Schrägplattenmethode) – Wissenschaftliche Überprüfung und Feinabstimmung
Der Goldstandard für die Ermittlung des absolut optimalen Fokus, insbesondere beim Austausch von Fokussierlinsen, bei Verdacht auf Fokusungenauigkeit oder bei der Optimierung des Fokus für neue Materialien.
Schritte:
1. Erstellen Sie eine Steigung:
Nehmen Sie ein Reststück aus dem gleichen Material wie das Werkstück.
Ein Ende kann (z. B. mit einem weiteren Restklotz) so erhöht werden, dass eine glatte Böschung mit einem Winkel von 10-15 Grad entsteht.
2. Schnittparameter einstellen:
Zeichnen Sie im CNC-System eine lange, gerade Linie (ca. 10 cm) vom unteren zum oberen Ende der Schräge. Stellen Sie eine feste, moderate Schnittleistung und -geschwindigkeit ein (siehe Parameter für Materialien ähnlicher Dicke in der Materialbibliothek).
3. Schneiden Sie die Maschine:
Positionieren Sie den Laserkopf in der Nähe des tiefsten Punktes der Schräge und beginnen Sie mit dem Schneiden.
Der Laserstrahl bewegt sich entlang der Linie von niedrig nach hoch. Da sich die Plattenhöhe kontinuierlich ändert, verschiebt sich der Laserfokus entsprechend.
4. Beobachten und analysieren Sie die Schnittfuge:
Überprüfen Sie nach dem Schneiden sorgfältig die gesamte Schnittfuge.
Die Schnittfugenbreite variiert – ermitteln Sie das schmalste, feinste Segment. Die entsprechende Plattenhöhe an dieser Position stellt den absolut optimalen Fokus für das Material unter den gegebenen Parametern dar!
5. Messen & Aufzeichnen:
Verwenden Sie ein Höhenmessgerät oder einen Messschieber, um die Höhe von diesem „optimalen Punkt“ bis zur Plattform (H1) zu messen.
Messen Sie die Höhe von der Basis der Schräge (Nullpunkt-Bezugsfläche) bis zur Plattform (H2).
Optimaler Fokusversatz = H1 – H2.
Notieren Sie diesen Versatz in Ihrer Bibliothek mit Schneidprozessparametern. Für zukünftige Schneidvorgänge desselben Materials addieren Sie diesen Versatz zum Nullpunkt, der mit der Fokussierstange eingestellt wird.
Methode 3: Düsenkontakterkennung (üblich in modernen CNC-Systemen)
Viele moderne Laserschneidmaschinen verfügen über eine automatische Fokussierung, bei der die Düse als Sensor dient.
Schritte:
1. Wählen Sie die Funktion „Autofokus“ auf dem Bedienfeld.
2. Das System steuert den Laserkopf so, dass er sich langsam absenkt, bis die Düsenspitze die Plattenoberfläche sanft berührt.
3. Beim Kontakt hebt sich der Laserkopf automatisch um einen voreingestellten Kompensationswert (Kompensationswert = Abstand der Düse zum Nullpunkt – Düsenhöhe).
4. Beim Anhalten des Hubs befindet sich der Nullpunkt genau auf der Werkstückoberfläche.
Hinweis: Diese Methode erfordert eine intakte, unverzerrte Düse sowie korrekte Einstellungen für „Düsenhöhe“ und „Kompensationswert“ in den Systemparametern.
Methode 4: Einfache Funkenbeobachtung (Erfahrungsmethode erfahrener Bediener)
Eine schnelle empirische Beurteilungsmethode für Situationen, in denen die oben genannten Methoden nicht verfügbar sind und die praktische Erfahrung erfordert.
Schritte:
1. Führen Sie einen Durchstechvorgang an Restmaterial durch.
2. Beobachten Sie das Funkenmuster während des Piercings genau!
- Präzise Fokussierung: Konzentrierte, kraftvolle Funken, die senkrecht nach unten schießen, mit minimaler Verzweigung und einem klaren Klang.
- Übermäßig hohe Fokussierung (über positive Defokussierung): Zerstreute, schwache Funken spritzen umher.
- Zu geringe Fokussierung (negative Defokussierung): Zerstreute Funken, die kürzer erscheinen können.
3. Stellen Sie die Fokushöhe anhand des Funkenmusters so ein, dass die Funken möglichst konzentriert und vertikal ausgerichtet sind.
Hinweis: Diese Methode wird stark von Material, Gas und Leistung beeinflusst und sollte nur als Hilfsmittel zur Beurteilung herangezogen werden.
Zusammenfassung und Empfehlung zum Betriebsprozess
Für den täglichen Betrieb befolgen Sie bitte diesen Arbeitsablauf:
1. Nach dem täglichen Start: Verwenden Sie Methode 1: Fokusstab für die Nullpunktkalibrierung – schnell und genau für Routinearbeiten.
2. Nach dem Austausch wichtiger Komponenten oder Materialien: Verwenden Sie Methode 2: Schrägplattenmethode zur Überprüfung und Feinabstimmung, um den optimalen Fokusversatz für das Material zu finden und aufzuzeichnen.
3. Während des Schneidens: Zur zusätzlichen Überwachung kann gelegentlich Methode 4: Funkenbeobachtung verwendet werden, um die Fokusstabilität schnell zu überprüfen.
Beachten Sie abschließend immer die Bedienungsanleitung Ihrer Maschine. Verschiedene Marken und Modelle von Laserschneidmaschinen können sich in den Fokussierungsfunktionen und den einzelnen Arbeitsschritten geringfügig unterscheiden. Die Bedienungsanleitung bietet die verlässlichste Information.
Für professionellere Laserschneidlösungen oder technischen Support können Sie sich gerne an unser Team wenden!
Veröffentlichungsdatum: 25. November 2025
