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Das sollte man über das Laserschneiden wissen. Ein detaillierter Ratgeber zum Thema.
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Eine Übersicht über die verschiedenen Arten des Laserschneidens

Unter Laserschneiden versteht man im einfachsten Sinne, wenn ein CNC-Laserschneider mit einem kohärenten Lichtstrahl, Material wie zum Beispiel Blech, aber auch Holz, Diamant, Glas, Kunststoff oder Silizium sauber zertrennt.

Anfangs wurde der Laserstrahl über einen Spiegel durch eine Linse gelenkt. Heutzutage werden jedoch Glasfasern hierfür eingesetzt. Die Linse bündelt den Strahl auf den Schnittbereich, um das Material quasi durch punktuelle Hitze zu spalten. Welchen Behandlungsprozess das jeweilige Material benötigt, hängt von der Art des Laserschneidens ab.

Im Allgemeinen,  kann das Laserschneiden in zwei Arten unterteilt werden: Laserschmelzen und ablatives Laserschneiden. Beim Laserschmelzschneiden wird Material in einer Säule geschmolzen, um unter Verwendung von Hochdruckgasstrom das geschmolzene Material wieder abzuscheren. Zurück bleibt hierdurch eine offene Schnittfuge. Im Gegensatz dazu wird beim Laserschneiden das Material mit einem gepulsten Laser, Schicht für Schicht entfernt. Im Grunde ist es der gleiche Ablauf wie beim Meißeln, nur das hier sehr fein im mikroskopischen Maßstab gearbeitet wird. Bei der einen Methode wird das Material quasi verdampft, bei der anderen Methode wird es geschmolzen.

Zwei weitere Schlüsselfaktoren unterscheiden das Laserschmelzen vom ablativen Laserschneiden.

Beim Laserschneiden von Blechen, die den größten Teil der Schneidindustrie ausmachen, wird hauptsächlich Material mit einer Dicke von 0,5 mm bis 12 mm geschnitten. Aus diesem Grund wollen wir hier nun auf die verschiedenen Arten des Laserschneidens eingehen.

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Die verschiedenen Arten und Techniken des Laserschneidens

Wie bei jedem technischen Verfahren hat sich das Laserschneiden im Laufe der Jahre nicht nur als alternatives Verfahren zu anderen herkömmlichen Schneidformen entwickelt, sondern umfasst sogar auch verschiedene Arten der Anwendung. Um aufzuzeigen, wie facettenreich das Laserschneiden tatsächlich ist und welcher Prozess was bewirkt, wollen wir an dieser Stelle einen Überblick über die verschiedenen Arten und Techniken des Laserschneidens geben.

Laserschneiden mit Gas

Beim Gaslaserschneiden werden Gase wie Kohlendioxid oder Stickstoff verwendet. Das Gaslaserschneiden, häufig auch als CO2-Laserschneiden bezeichnet, wird mit einem Kohlendioxid-Mischlaser durchgeführt. Der Laser wird hier durch einen elektrischen Impuls angetrieben, um das Kohlendioxidgemisches zu aktivieren. Als das Gaslaserschneiden im Jahre 1964 erfunden wurde, war es nicht leistungsstark genug, um Metalle zu schneiden. Heute stellt das Laserschneiden von Blechen kein Problem mehr da. Die Anwendung eines Lasers auf Basis von Gas eignet sich sogar noch besser für Nichtmetalle, da der Laser eine Wellenlänge von 10,6 Mikrometern aufweist und dadurch sein Anwendungsgebiet überwiegend in vielen medizinischen, aber auch industriellen Bereichen findet.

Beim Gaslaserschneiden wird auch Stickstoff verwendet, der sich gut für Metalle wie Stahl und Aluminium eignet. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass der Stickstoff rein ist. Andernfalls kann das Metall, da s zerschnitten werden soll, oxidieren. Wir können also festhalten, dass der Einsatz von Gaslaserschneiden sich sowohl für Metalle, wie Blech, Aluminium und Stahl eignet, als auch für Nichtmetalle.

Der Kristalllaser

Beim Kristalllaserschneiden werden Laser aus nd: YAG (Neodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) und nd: YVO (Neodym-dotiertes Yttrium-Ortho-Vanadat) verwendet. Diese Kristalle sind Teil der Festkörpergruppe und ermöglichen ein extrem kraftvolles Schneiden. Auch diese Art des Laserschneidens kann sowohl für Blech und Stahl, als auch für Nichtmetalle verwendet werden. Das Laserschneiden mit Kristallen trägt ebenfalls seine Wurzeln aus dem Jahr 1964 und wurde in denselben Laboren wie der Gaslaser entwickelt. Mit einer Wellenlänge von 1,064 Mikrometern eignet er sich für eine Vielzahl von Anwendungen, von der Zahnmedizin bis hin zum Militär, findet er seine Anwendung.

Es gibt jedoch auch einen Nachteil:

Der größte Nachteil einer Kristalllasermaschine liegt im Preis, der sich auch durch die teuren Pumpdioden zusammensetzt. Eine Kristalllasermaschine hat eine kürzere Lebenserwartung als andere auf dem Markt erhältliche Maschinen (ca. 8.000 bis 15.000 Stunden). Dies kann über einen längeren Zeitraum zu höheren Kosten führen. Außerdem kann es vorkommen dass die teuren Pumpdioden ausgetauscht werden müssen, was ein teures Unterfangen sein kann.

Der Faserlaser

Die letzte Art des Laserschneidens ist der Faserlaser. Dieses Verfahren, ähnelt dem Prozess des Kristalllaserscheidens, da die optische Faser ebenfalls zur Festkörpergruppe gehört und eine Wellenlänge von 1,064 Mikrometern hat. Der größte Vorteil eines Faserlasers besteht darin, dass seine Lebensdauer mit rund 25.000 Stunden deutlich länger ist, als die der beiden vorherigen Schneidarten. Der Faserlaser erfordert auch sehr wenig Wartung und falls Ersatzteile benötigt werden, sind diese sehr kostengünstig.

Wie man erkennen kann, ist das Laserschneiden ein sehr komplexer Vorgang, der sehr moderne Maschinen als Grundlage Bedarf. Wer seine Aufträge in diesem Bereich vergeben möchte, der sollte sich mit dieser Thematik gut auseinandersetzen und vor allem einen Fachmann ausfindig machen, der viel Erfahrung in der Laserschneidetechnik hat. Beispielsweise Kovinc, ein Unternehmen aus der Metallbearbeitung mit 40-Jähriger Tradition, welches man wählen könnte, um seine Arbeiten im Bereich Metall zu vergeben. Wichtig ist, das in diesem Handwerk eine lange Erfahrung vorzuweisen ist, denn durch die Erfahrung wächst zumeist auch die Qualität.

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