Die Thematik des Laserschneidens

16 April 2021
 Kategorien: Industriegeräte und Zubehör, Blog

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Nicht viele kennen diese Methodik, doch regelmäßig wird sie genutzt, um Festkörper durch Materialablation zu durchtrennen. Die Rede ist von dem sogenannten Laserschneiden und dank dieser Technik lässt sich so gut wie jeder Werkstoff - egal, ob Metall oder Kunststoff - je nach Belieben schneiden und durchtrennen.

Wichtig ist es aber dabei je nach Materialart den Laser an neu anzupassen. Dabei muss man besonders auf die Wellenlänge, Pulsenergie sowie mittlere Leistung Acht geben, ansonsten kann es zu Fehlern kommen, die nicht umkehrbar sind. Den vor allem die Pulsdauer sowie Bestrahlungsstärke sind maßgebend für diesen Abtragemechanismus.

Diese Art des Schneidens ist nicht gerade leicht und diese Laser sind auch ziemlich komplex aufgebaut. Zum einen hat jeder Laserschneider eine Laserstrahlquelle, die den Ursprung des Strahles darstellt. Dieser Strahl wird durch die Laserstrahlführung geleitet und im sogenannten Bearbeitungskopf noch einmal gebündelt, um ihn auf einen Punkt zu konzentrieren. Es gibt auch spezielle Laseranlagen, die zwar eine feste Laserstrahlquelle haben, aber zusätzlich noch eine fliegende Optik besitzen. Dank eines Spiegelteleskops wird ein konstanter Rohrstahldurchmesser gewährleistet und dieser wird auf die Fokussierlinse projiziert. Würde es unterschiedliche Lauflängen der Strahlen geben, würde dies in unterschiedliche Blendenzahlen und einer Intensitätsänderung resultieren was in jedem Fall dramatische Folgen hätte.

Das übliche Verfahren des Laserschneidens ist das sogenannte thermische Laserschneiden, wie die Wilsberg Metalltechnik GmbH es anbietet. Dieses besteht aus zwei parallel ablaufenden Teilvorgängen und läuft wie folgt ab: Erstens muss der neu fokussierte Laserstrahl die Schneidfront absorbieren, umso die nötige Energie aufzubringen. Zweitens wird durch eine Schneiddüse ein spezielles Prozessgas hinzugefügt, dass die Fokussieroptik vor diversen Spritzern und ähnlichem schützen soll. Außerdem werden dadurch auch abgetragene Partikel aus der Schneidfläche entfernt. Da bei diesem Prozess je nach Werkstoff unterschiedliche Temperaturen zustande kommen, kommt es auch zu diversen Aggregatzuständen. Die maximalen Plattenstärken, die heutzutage zur Bearbeitung genutzt werden, hängen stark vom Material ab. Bei Stahl sind es rund 40 Millimeter, bei Edelstahl gute 50 Millimeter und beim Aluminium rund 25 Millimeter. Weiters sind manche Werkstoffe leichter zu schneiden als andere, da sie nicht so viel von der Strahlung reflektieren können. Kupfer zum Beispiel hat eine hohe Reflektierungskraft, weshalb man beim Schneiden viel mehr Energie aufwenden muss. Außerdem ist Kupfer wie manch andere wärmeleitende Metalle kaum mit dem Co2-Laser schneidbar, da es einfach zu keiner Erhitzung kommt.

Das Laserschneiden hat einige Vorteile wie zum Beispiel die hohe Flexibilität und die hohe Materialausnutzung. Außerdem hat man am Ende schöne, saubere Schnittkanten und man kann sogar Dinge ins Material eingravieren, da das Ganze sehr genau ist. wasedrAllerdings sind solche Anlagen sehr gefährlich und nur gut geschultes Personal darf mit diesen arbeiten.