Wie funktioniert ein Laserschneider?

Laserschneidtechnologie bezeichnet die Verwendung eines Laserstrahls zum Schneiden von Materialien. Diese Technologie hat zur Erfindung zahlreicher industrieller Prozesse geführt, die die Geschwindigkeit der Fließbandfertigung und die Leistungsfähigkeit industrieller Fertigungsanwendungen neu definiert haben.

Laserschneidenist eine relativ neue Technologie. Die Kraft eines Lasers oder elektromagnetischer Strahlung wird zum Schneiden von Materialien unterschiedlicher Festigkeit genutzt. Diese Technologie dient insbesondere der Beschleunigung von Produktionsabläufen. Laserstrahlen werden in der industriellen Fertigung insbesondere beim Formen von Struktur- und/oder Rohrleitungsmaterialien eingesetzt. Im Vergleich zum mechanischen Schneiden verunreinigt das Laserschneiden das Material nicht, da kein physischer Kontakt besteht. Der feine Lichtstrahl erhöht zudem die Präzision, ein Faktor, der in industriellen Anwendungen sehr wichtig ist. Da das Gerät nicht verschleißt, reduziert der computergesteuerte Strahl das Risiko, dass sich das teure Material verzieht oder großer Hitze ausgesetzt wird.

Faserlaserschneidmaschine für Bleche – Edelstahl und Kohlenstoffstahl

Der Prozess

Dabei wird ein Laserstrahl emittiert und ein laserfähiges Material stimuliert. Die Stimulation erfolgt, indem das Material – entweder ein Gas oder Radiofrequenz – in einem Gehäuse elektrischen Entladungen ausgesetzt wird. Sobald das laserfähige Material stimuliert ist, wird der Strahl reflektiert und von einem Teilspiegel reflektiert. Er sammelt ausreichend Kraft und Energie, bevor er als monochromatischer, kohärenter Lichtstrahl austritt. Dieses Licht passiert eine Linse und wird zu einem intensiven Strahl gebündelt, dessen Durchmesser maximal 0,0125 Zoll beträgt. Die Strahlbreite wird je nach zu schneidendem Material angepasst. Sie kann bis auf 0,004 Zoll schmal sein. Der Kontaktpunkt auf dem Oberflächenmaterial wird üblicherweise mit einem „Einstich“ markiert. Der gepulste Laserstrahl wird auf diesen Punkt und dann je nach Bedarf entlang des Materials gerichtet. Zu den verschiedenen im Prozess verwendeten Methoden gehören:

• Verdampfung
• Schmelzen und Blasen
• Schmelzen, Blasen und Brennen
• Thermische Spannungsrissbildung
• Anreißen
• Kaltschneiden
• Brennen

Wie funktioniert Laserschneiden?

Laserschneidenist eine industrielle Anwendung, bei der ein Laser elektromagnetische Strahlung mittels stimulierter Emission emittiert. Das resultierende „Licht“ wird als Strahl geringer Divergenz emittiert. Es bezeichnet die Verwendung gerichteter Hochleistungslaserstrahlen zum Schneiden von Material. Das Ergebnis ist ein schnelleres Schmelzen und Aufschmelzen des Materials. In der Industrie wird diese Technologie häufig zum Verbrennen und Verdampfen von Materialien wie Blechen und Stangen aus Schwermetallen sowie Industriekomponenten unterschiedlicher Größe und Festigkeit eingesetzt. Der Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass die Bruchstücke nach der gewünschten Bearbeitung durch einen Gasstrahl weggeblasen werden, wodurch das Material eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit erhält.

CO2-Laserschneidgeräte 

Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Laseranwendungen, die für den spezifischen industriellen Einsatz konzipiert sind.

CO2-Laser werden mit einem Mechanismus betrieben, der durch ein Gleichstrom-Gasgemisch oder Hochfrequenzenergie angetrieben wird. Das Gleichstromdesign verwendet Elektroden in einem Hohlraum, während die HF-Resonatoren externe Elektroden haben. In industriellen Laserschneidmaschinen werden unterschiedliche Konfigurationen verwendet. Sie werden je nach der Art und Weise ausgewählt, wie der Laserstrahl das Material bearbeiten soll. „Laser mit beweglichem Material“ bestehen aus einem stationären Schneidkopf, unter dem hauptsächlich manuelle Eingriffe erforderlich sind, um das Material darunter zu bewegen. Bei „Hybridlasern“ gibt es einen Tisch, der sich entlang der XY-Achse bewegt und den Strahlverlauf vorgibt. Die „Laser mit fliegender Optik“ sind mit stationären Tischen und einem Laserstrahl ausgestattet, der horizontal arbeitet. Dank dieser Technologie ist es nun möglich, jedes Oberflächenmaterial mit minimalem Personal- und Zeitaufwand zu schneiden.