Laserstrahlschneiden in der Industrie: So funktioniert’s

Sei es für den Hausbau oder das nächste Bastelprojekt, oft benötigen wir Materialien in den außergewöhnlichsten Ausführungen und Formen. Um solchen Anforderungen gerecht werden zu können, wird heute viel mit Lasern gearbeitet. Doch wie funktionieren diese?

Laserstrahlschneiden: Kurz gesagt

Laserstrahlschneiden ist ein thermisches Verfahren, mit welchem feste Materialien durch Laserstrahlung durchtrennt werden. Es kann zum Schneiden, Gravieren, Bohren und Schweißen verwendet werden, ist also sehr vielseitig. Unter anderem deshalb hat es sich schon lange zu einer der Basistechnologien für zahlreiche Anwendungen in der Fertigungsindustrie entwickelt. Beim Laser handelt es sich um ein vielseitig einsetzbares Präzisionswerkzeug, welches ständig weiterentwickelt wird. Immer schneller werden zum Beispiel Faser- und Gaslaser verbessert und der Horizont der Möglichkeiten wird stetig weiter vergrößert. Auch das Rohrlaserschneiden von runden, rechteckigen oder quadratischen Rohren ist inzwischen möglich, was die Verarbeitung von Werkteilen weiter erleichtert.

Der Schneidvorgang ist völlig berührungslos, wodurch weniger Hitze entsteht. Das ermöglicht es auch hitzeempfindliche Materialien mit Lasern zu schneiden, ohne Schäden zu verursachen. Auch sind der Kreativität keine Grenzen gesetzt, denn die Konturen können frei ausgewählt werden, was zu einer umfangreichen Menge an Anwendungs- und Materialmöglichkeiten führt. Dazu kommt, dass die Schnittgeschwindigkeit sehr hoch und auch die Qualität der Schnittkanten gut ist. Dadurch entsteht eine wirtschaftliche Alternative zum Stanzen von Formen. Der Laser kann zahlreiche verschiedene Teile aus einer Fläche herausschneiden, ohne dass das Werkzeug ausgewechselt werden muss. Das erleichtert die Automatisierung von Produktionsprozessen und erhöht deren Geschwindigkeit.

So funktionieren Laser

Die Strahlen des Lasers werden von einem Gas oder einem Kristall erzeugt und durch ein Fokussierrohr und Umlenkspiegel auf eine oder mehrere Fokussierlinsen gelenkt. Durch die Schneiddüse trifft er dann auf einen Punkt des zu schneidenden Werkstoffes. Um sicherzustellen, dass das abgetragene Material nicht den Schnittvorgang stört, wird mit dem Laserstrahl auch Schneidgas durch die Schneiddüse geschickt. Durch diesen fokussierten Strahl entsteht eine extrem hohe Energiedichte, welche auf der Basis der Materialabtragung den Werkstoff durchdringt. Dieser wird geschmolzen, verbrannt oder verdampft. Wenn die Dicke des Werkstoffes durchbrochen ist, bewegt sich der Laser entlang der vorgegebenen Kontur. Durch die Spezialisierung der Laser lässt sich mit minimaler Schnittspaltbreite extrem genau produzieren und es können hohe Geschwindigkeiten erreicht werden, was die Prozesse erleichtert. In der Regel gibt es hier höchstens einen Bruchteil eines Millimeters Abweichung, wodurch der Laser nicht nur preislich, sondern auch qualitativ betrachtet viele Vorteile mit sich bringt.

Vorteile des Laserschneidens

Wie bereits erwähnt, ist das Schneiden von Materialien mithilfe von Lasern ohne eine tatsächliche Berührung möglich. Dadurch verschleißt die Maschine nicht und erfordert verhältnismäßig wenig Wartung. Der Produktionsprozess muss nicht unterbrochen werden, um neue Stanzvorlagen einzusetzen oder Einstellungen zu verändern. Beim Lasern können alle Anwendungen in einem einzelnen Arbeitsgang realisiert werden. Auch die Ergebnisse der Produktion sprechen für sich, denn die Abweichungen von den Vorgaben sind wirklich minimal. Auch wenn es um zeitliche Optimierung geht, werden Laser immer besser und präziser.

Für Laser als Teilverfahren spricht aber vor allem auch dessen Vielseitigkeit. Es lassen sich alle schmelzbaren Werkstoffe mit Lasern schneiden, vorausgesetzt, deren Dicke liegt zwischen 0.5 bis 25 mm. Es ist selbstverständlich, dass nicht alle Baustoffe und andere Materialien denselben Laser benötigen. Es lassen sich aber ohne großen Aufwand die Laserleistung an die Anforderungen des Materials und dessen Eigenschaften anpassen. Durch spezialisierte Laser kann sogar Papier geschnitten werden, welches bei der Bearbeitung mit Kontaktverfahren oft für Probleme sorgt. Egal, ob Schmuckteile, Postkarten oder elektronische Bestandteile: Mit dem richtigen Laser ist das Material kein Problem.

PM

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