Laserschneiden
Die Technologie Laserschneiden ist ein thermisches Trennverfahren, bei dem die Energie des fokussierten Lichtstrahls eines Lasers dazu genutzt wird, unterschiedlichste Materialien mit großen Geschwindigkeiten und hohen Bauteilgenauigkeiten zu schneiden. Spitzwinklige Konturen und Geometrien können dabei genauso geschnitten werden, wie komplexe Bauteile mit kleinen Lochbildern. Das Laserstrahlschneiden ist ein berührungsloses und kräftefreies Verfahren zur Materialbearbeitung, bei dem das Trennen präzise, mit kleinem Schnittspalt und hohen Schneidgeschwindigkeiten erfolgt. Die hohe Prozeßgeschwindigkeit hat eine minimale Wärmeeinflußzone zur Folge, woraus sich wiederum ein geringer, weitestgehend vernachlässigbarer, Verzug der Werkstücke ergibt. Je nachdem, ob der Werkstoff als Flüssigkeit, Oxidationsprodukt oder Dampf mit Hilfe eines zugeführten Prozeßgases aus der Schnittfuge entfernt wird, unterscheidet man drei unterschiedliche Verfahren.
Formen des Laserschneidens
Schmelzschneiden
Beim Schmelzschneiden geschieht die Ausbildung der Schnittfuge durch ein kontinuierliches Aufschmelzen und Ausblasen des geschmolzenen Materials mit einem reaktionsträgen oder inerten Gas (Stickstoff, Argon), man spricht dabei auch oft vom „Hochdruckschneiden“. Bei diesem Prozess wird ausschließlich die Energie des Laserstrahls genutzt. Der Gasstrahl des eingesetzten Gases bläst das aufgeschmolzene Material nach unten aus und schirmt gleichzeitig die Schnittkante von der Luft ab, wodurch ein Oxidieren der Schnittfläche verhindert wird. Man unterscheidet heute zwischen plasmaunterstütztem Schmelzschneiden (schneller aber rauher) und konventionellen Schmelzschneiden (langsamer aber glatter).
Brennschneiden
Das am meisten verwendete Verfahren zum Schneiden von Metallen ist das Brennschneiden. Beim Brennschneiden wird der Werkstoff auf Entzündungstemperatur erwärmt und durch Zugabe von Sauerstoff verbrannt. Die dabei frei werdende Energie unterstützt den Schneidprozess zusätzlich, wodurch vor allem bei dickeren Materialien erheblich höhere Schneidgeschwindigkeiten als beim Schmelzschneiden möglich werden. Das beim Prozess entstehende Eisenoxid (Schlacke) wird durch den Sauerstoffstrahl aus der Schnittfuge ausgeblasen. Das Laserbrennschneiden wird in der Regel bei Stählen bis zu Dicken zwischen 30-40mm eingesetzt.
Lasersublimierschneiden
Das dritte Laserschneidverfahren ist das Lasersublimierschneiden. Das Sublimierschneiden wird gekennzeichnet durch das Verdampfen des zu schneidenden Materials und das sofortige Ausblasen der Dämpfe. Als Prozessgase kommen dabei Stickstoff, Argon und Helium zum Einsatz, die neben dem Ausblasen der Dämpfe auch für eine Abschirmung der Schnittflächen von der Umgebung sorgen, wodurch oxidfreie Schnittkanten entstehen. Das Verfahren findet hauptsächlich Anwendung bei Materialien ohne ausgeprägten schmelzflüssigen Zustand (Holz, Pappe, Kunststofffolien usw.).
Quellen
- MicroStep Europa GmbH
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