Laser

Grundsätzlich wird beim Schneiden mit dem Laser der Strahl durch das Düsenloch auf das Material fokussiert, dieses somit erhitzt und zum Schmelzen gebracht. Durch ein Schneidgas, welches in der Regel koaxial durch die Düse strömt, wird die Schmelze dann ausgetrieben.
Laser
Dabei werden im Einzelnen grundsätzlich drei Arten unterschieden:

Beim Sublimationsschneiden bringt der Laserstrahl das Material unmittelbar zum Verdampfen (Sublimation). Ein reaktionsarmes (inertes) Schneidgas (z.B. Stickstoff) drückt das verdampfte Material aus der Schnittfuge. Typische Materialien sind unter anderem Holz und Plastik. Auch dünnes Metall kann so geschnitten werden.

Das Brennschneiden dagegen zeichnet sich dadurch aus, dass das Material durch den Laserstrahl nur bis zur Zündtemperatur erhitzt wird. Als Schneidgas wird Sauerstoff eingesetzt. Somit verbrennt das Material und oxidiert. Zusammen mit der zusätzlichen Verbrennungsenergie schmilzt das Oxid schließlich. Der Schneidsauerstoff treibt nun die Schlacke aus der Schnittfuge. Typisches Material ist zum Beispiel unlegierter Stahl (Baustahl).

Beim Schmelzschneiden wird das Material durch den Laser unmittelbar aufgeschmolzen. Wie beim Sublimationsschneiden wird auch hier ein inertes Gas, meist Stickstoff, als Schneidgas eingesetzt, um die Schmelze aus der Schnittfuge zu drücken. Dieses Verfahren ist typisch für das Schneiden von legiertem Stahl (Edelstahl).

Allen Verfahren gemeinsam ist die Eigenschaft, dass aufgrund des kleinen Fokus des Laserstrahls die Schnittfuge im Vergleich zu anderen thermischen Trennverfahren recht klein ist. Es wird daher verhältnismäßig wenig Material aufgeschmolzen und die Laserenergie sehr effizient eingesetzt. Die Wärmeeinbringung in das Material ist somit vergleichsweise gering, sodass auch kleine Geometrien geschnitten werden können.
Außerdem sind die Schnittkanten relativ gerade, was insgesamt zu einer sehr hohen Bauteilgenauigkeit des Schneidprozesses führt.

Das Laserschneiden wird somit in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt, und zwar dort, wo es auf hohe Genauigkeit in der Bauteilgeometrie und der Schnittkante ankommt. Die Vorzüge bei Stahlblechen kommen bei Materialdicken bis 20 mm, unter Umständen bis 25 mm, zum tragen. Dabei werden hauptsächlich CO2-Laser und Faserlaser eingesetzt. In größeren Dickenbereichen ist das Laserschneiden nur in speziellen Ausnahmen sinnvoll, hier werden dann andere Schneidverfahren (Autogenschneiden, Plasmaschneiden) verwendet.



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