Was versteht man unter Laserschneiden?
Unter Laserschneiden oftmals auch als Laserstrahlschneiden bezeichnet, versteht man das Durchtrennen von Materialien durch Ablation (Materialabtrag durch Aufheizung) des Materials. Diese wird durch eine gepulste oder kontinuierliche Laserstrahlung erreicht.
Überall dort, wo eine schnelle und präzise Verarbeitung vor allem von komplexen Umrissen erforderlich ist, wird das Laserstrahlschneiden eingesetzt.
Moderne Laserstrahlschneidanlagen nach aktuellem Stand der Technik können nahezu jeden Werkstoff metallischen oder nichtmetallischen Ursprungs schneiden. Ob Metalle jeglicher Art, Papier, Holz, Kunststoffe, Keramik oder Glas – die Anwendungen sind dabei vielfältig.
Die Schneidaufgaben können dabei auf plattenförmigen Materialien ebenso wie auch bei dreidimensionalen Werkstückgeometrien durchgeführt werden.
Im Vergleich zu anderen Verfahren wie dem Stanzen ist das Laserschneiden eine fast kraftfreie Bearbeitung und kann schon bei niedrigen Stückzahlen ökonomisch sinnvoll eingesetzt werden.
Aufgebaut ist eine Laserstrahlschneidmaschine dabei über die Hauptkomponenten Laserstrahlquelle und -führung sowie dem Bearbeitungskopf, der die Fokussieroptik mit der Schneiddüse bildet.
Alle thermischen Laserschneidverfahren beruhen dabei auf zwei gleichzeitig ablaufenden Vorgängen. So wird die zum Schneiden benötigte Energie über einen gebündelten Laserstrahl an der Schnittkante absorbiert. Daneben
wird ein Gasstrahl zusammen mit dem Laserstrahl aus der Düse geblasen. Dieser soll das abgetragene Material aus der Schnittfuge blasen sowie die Fokussieroptik vor Spritzern und Dämpfen schützen.
Der Laserstrahl selbst wird über einen Festkörper (Scheiben- oder Faserlaser) oder Gase erzeugt. Über Lichtleitkabel (Festkörperlaser) oder Umlenkspiegel (CO2-Laser) wird dieser dann zur Fokussieroptik zur Bearbeitungsstelle geführt.
Moderne Laserstrahlschneideanlagen sind dabei meist modular aufgebaut. Deshalb können sie je nach Art und Umfang der Anwendung mit weiteren Zusatzmodulen wie einer automatisierten Teilebeschickung oder -entsorgung nachgerüstet werden.
Das Laserstrahlschneiden kann je nach Art des zu trennenden Werkstoffes sowie der Wirkungsweise und Anwendung der verwendeten Laser in drei verschiedene Verfahren eingeteilt werden: das Laserstrahlbrennschneiden, Laserstrahlschmelzschneiden sowie das Laserstrahlsublimationsschneiden.
Das Laserstrahlschmelzschneiden wird das zu trennende Material entlang der Schnittkontur geschmolzen. Das dabei als Schmelze abgetragene Material wird mit einem unter Hochdruck stehenden Gasstrahl weggeblasen. Durch die exakte Bündelung des Laserstrahls wird eine störende Oxidbildung an der Schnittkante vermieden.
Das Laserstrahlbrennschneiden funktioniert ähnlich wie das Laserstrahlschmelzschneiden, wird allerdings meist zum Trennen dickerer Materialstärken verwendet. Hierbei wird im Prozess jedoch reiner Sauerstoff als Gas verwendet, der für einen noch höheren Energieeintrag in die Schnittstelle sorgt. So ist auch punktuelles Schneiden möglich.
Beim Laserstrahlsublimationsschneiden entsteht keine Materialschmelze, vielmehr wird das zu trennende Material unter enormer Hitzeentwicklung verdampft. Der Gasstrahl dient hierbei zum Schutz der empfindlichen Laseroptik (Linse und Spiegel). Von Laserstrahlsublimationsschneiden spricht man beispielsweise beim Laserschneiden von Kunststoff.
Durch die hohe Form- und Materialvielfalt dieses berührungslosen Bearbeitungsverfahrens, das einen schmalen Schnittspalt und so perfekte Schneidgüten sowie geringe Toleranzen erzielt, findet es in zahlreichen Anwendungen über viele Branchen hinweg Anwendung.
Weitere Informationen finden Sie bei der Wilsberg Metalltechnik GmbH.
