Elektroblech Lamellen von TEPROSA
UND: wie lassen sich die Kosten effektiv reduzieren?
Elektroblech-Lamellen für Statoren und Rotoren werden bei großen Stückzahlen häufig gestanzt. Für Prototypen und kleinere Serien kommt bevorzugt das Laserschneidverfahren zum Einsatz. Laserschneiden ist ein Trennverfahren, das komplett ohne Werkzeugkosten auskommt.
Schon allein diese Tatsache, macht es gegenüber dem konkurrierenden Stanz-Verfahren für Elektroband häufig günstiger. Aber wie teuer ist das Laserschneiden von Elektroblech wirklich? Wir haben hier einmal die wichtigsten Kostenfaktoren für das Laserschneiden von Elektroblech mit einem Faserlaser zusammengetragen. Wenn man die Kostentreiber schon bei der Konstruktion der Bleche im Blick hat, kann man die Wirtschaftlichkeit der Fertigung enorm steigern. Wir verraten wie.
Im Folgenden wollen wir die einzelnen Faktoren für den späteren Preis der Bleche einmal im Detail betrachten.
Es gibt viele verschiedene Materialien, die sich für die Fertigung von Blechlamellen und Blechpaketen aus Elektroband eignen. Die Anforderungen an elektrische Systeme sind vielfältig und die Auswahl an passenden Werkstoffen entsprechen unübersichtlich. Dabei liegen die unterschiedlichen Werkstoffe auch preislich teilweise weit auseinander. Die Auswahl eines passenden Materials ist nicht immer ganz einfach, aber im Hinblick auf den Einsatz und die Kosten entscheidend.
Benötigen Sie eventuell besonders dünnes Elektroband für hochfrequente Anwendungen, oder ist eine größere Blechdicke für Ihre Anwendung besser geeignet? Die Materialstärke bedingt neben der Schneidgeschwindigkeit auch den zeitlichen Aufwand für den Einstich des Laserstrahl in den Werkstoff. Zwei Faktoren, die den Preis erheblich beeinflussen können.
Je nach Elektroband-Sorte und je nachdem, wie dick das zu schneidende Material ist, kann der Laser mit einer begrenzten Schneidgeschwindigkeit arbeiten. Langsame Geschwindigkeiten bedingen automatisch eine längere Fertigungsdauer und führen zu höheren Kosten.
Die Länge der Außenkontur eines Schneidteils ergibt die Schnittlänge, also den Fahrweg, den der Laser für die Fertigung eines Teils zurücklegen muss. Damit ist die Schnittlänge mit verantwortlich für die Fertigungsdauer.
Grundsätzlich erfordern höhere Genauigkeiten einer geringere Schneidgeschwindigkeit. Ist eine höhere Genauigkeit der Bleche gefordert, muss der Vorschub mit der die Laseranlage arbeitet also reduziert werden und auch der Aufwand beim Paketieren steigt.
Um die Eigenschaften von Elektroblechen zu verbessern und um die Ausbildung von Wirbelströmen zu verhindern, werden verschiedene Beschichtungen auf das Band aufgebracht. Die Schichtdicken variieren in einer Dicke von 1 bis 4 µm und in Ihrem Preis, also den Kosten. Je nach Verarbeitungstechnologie und späterer Anwendung existieren Beschichtungen für einen besseren Korrosionsschutz, für die Isolation der einzelnen Bleche, für die Hitzebeständigkeit, die Stanzeigenschaften oder die Schweißbarkeit.
Die Komplexität eines Bauteils wirkt sich häufig negativ auf gleich mehrere der oben benannten Faktoren aus. So kann zum Beispiel eine Kontur mit vielen Details und engen Kurven dazu führen, dass der Laser immer wieder abbremsen muss und so seine maximale Geschwindigkeit nur auf einem geringen Teil des Fahrwegs erreicht. Auch eine Vielzahl notwendiger Einstiche, z.B. bei Bauteilen mit vielen Bohrungen erhöht die Bearbeitungsdauer.
Um die Kosten aus Blechen verschiedener Elektrobänder zu ermitteln, wird als Kalkulationsbasis der sogenannten Maschinenstundensatz herangezogen. Unterschiedliche Maschinen haben aufgrund unterschiedlicher Anschaffungs- und Betriebskosten unterschiedliche Maschinenstundensätze. Um den Preis für das Blech zu kalkulieren, werden die folgenden Parameter berücksichtigt:
Anders als z.B. beim Stanzen, wird für das Laserschneiden von Elektroband kein Werkzeug benötigt. Der Laserstrahl als „alleiniges Werkzeug“ kann für jedes individuelle Bauteil verwendet werden. Investitions- und Instandhaltungskosten für Werkzeuge werden also komplett eingespart. Diesen finanziellen Vorteil können die konkurrierenden Verfahren häufig nicht mehr aufholen.
Wie bereits weiter oben erläutert, führt eine hohe Komplexität der Bauteile schnell zu hohen Schneidzeiten und damit zu hohen Preisen. Wo die Komplexität benötigt wird, kann dieser Umstand aber natürlich nicht ignoriert werden. Ganz anders sieht es häufig mit allgemeinen Fertigungstoleranzen und technischen Anforderungen an Laserzuschnitte aus. Hier kann eine ungenaue Angabe oder eine überzogene Konstruktionszeichnung die Kosten für das Laserschneiden schnell unnötig erhöhen.
Bei TEPROSA werden alle Schneidteile nach der Norm DIN ISO 2768-1 m (Allgemeintoleranzen) für das geometrische Maß gefertigt, wenn mit dem Kunden keine andere Vereinbarung getroffen wurde. Durch die vier möglichen Toleranzklassen fein (f), mittel (m), grob (g) und sehr grob (sg) wird die jeweilige Genauigkeit bei der Fertigung durch die DIN ISO 2768-1 definiert und vereinfacht. Tabelle DIN ISO 2768-1 Lesen Sie mehr zum Thema Toleranzen beim Laserschneiden in unserem Blog.
TEPROSA GmbH, Paul-Ecke-Str. 6, 39114 Magdeburg, Germany
M. Barth
Geschäftsführer & Gesellschafter der TEPROSA GmbH
Dr. A. Schoppa
Experte auf dem Gebiet Elektroblech und erfahrerer Pulvermetallurge
Dr. S. Majcherek
Geschäftsführer & Gesellschafter der TEPROSA GmbH
Paul-Ecke-Str. 6
39114 Magdeburg
Deutschland
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