Laserschneiden

Mit unserer Laserschneidmaschine sind verschiedenste Arbeiten möglich, die wir gerne nach Maß ausführen. Ganz gleich, ob Sie eine eher einfache Aufgabe für unsere Laserschneidanlage haben oder eine komplexe Schnittgeometrie benötigen: die innovative Technologie garantiert für jeden Auftrag eine präzise und hochwertige Ausführung. Unsere Laserschneidanlage eignet sich für Blechtafeln bis zu Abmessungen von 3000 x 1500 Millimetern. Ebenso kann unserer Schneidanlage Aluminiumbleche mit einer Stärke von bis zu 10 Millimetern bearbeiten. Bei Edelstahl kann unser Laserschneider Stärken bis zu 15 Millimetern schneiden. Bei regulärem Stahl ist die Bearbeitung bis zu einer Stärke von 20 Millimetern möglich. Auf Anfrage bearbeiten wir für Sie auch gerne Blechtafeln aus anderen Materialien, beispielsweise Titan.

Die Technologie des Laserschneidens lässt sich grundsätzlich in mehrere verschiedenartige Verfahren unterscheiden. Die wichtigsten sind das Laserstrahlschmelzschneiden, das Laserstrahlbrennschneiden sowie das Laserstrahlsublimierschneiden. Gemeinsam ist diesen Verfahren die Arbeit mit einem gebündelten Lichtstrahl, dem Laser. Dieser wird von einer Fokussieroptik in einem Fokus gebündelt. Durch die Einwirkung dieses hoch fokussierten und energiereichen Laserstrahls auf das Werkstück kommt es zur Schmelze sowie zur Entstehung von Metalldampf. Ein Hochdruck-Gasstrom sorgt dafür, dass dieser ausgeblasen wird. Der Laserstrahl sorgt für die Entstehung einer Schnittfuge beziehungsweise eines Schneidspalts. Dieser kann in Abhängigkeit des Laserstrahls jede beliebige Schnittkante aufweisen. Daher eignet sich das Laserschneiden für ein großes Spektrum an unterschiedlichen Schneideaufgaben. Dazu gehören etwa Schnitte in Metalle mit höherer Stärke, aber auch Aufgaben millimetergenauer Schnittfugen in hauchdünne Werkstücke 

Zu den industriell am häufigsten genutzten Lasertypen gehören der CO2-Laser sowie der Faserlaser. Während grundsätzlich nahezu alle metallischen Werkstoffe  für die Laserbearbeitung geeignet sind, entsprechen Baustahl, Aluminium und Edelstahl dem größten Anteil der industriell mit Lasern bearbeiteten Materialien. 

Die wesentlichen Bestandteile einer Laserschneidanlage sind die Laserstrahlquelle, die Laserstrahlführung sowie die Fokussieroptik (Bearbeitungskopf) inklusive der Schneiddüse. Der Laserstrahl kann auf verschiedenartige Weise zur Bearbeitungsstelle gelenkt werden. Dies geschieht über Lichtleitkabel, im Nahinfrarot (beim Faserlaser) oder beim CO2-Laser über Umlenkspiegel. 

Die konkreten Verfahren beim Laserschneiden lassen sich in Abhängigkeit der Gasart sowie der Werkstoffe unterscheiden in das Laserstrahlschmelzschneiden, das Laserstrahlbrennschneiden und das Laserstrahlsublimierschneiden. 

Beim Laserstrahlschmelzschneiden handelt es sich um ein speziell bei Edelstahl und Alu-Legierungen eingesetztes Verfahren. Dieses Laserschneid-Verfahren ist berührungslos und funktioniert, indem das Werkstück örtlich durch den Laserstrahl aufgeschmolzen wird. Dabei kommt ein reaktionsarmes Gas zum Einsatz, wodurch die Schneidfläche nicht oxidiert. Bei diesem Schneide-Verfahren finden meist Argon oder Stickstoff als Prozessgase ihre Anwendung. Auf diese Weise lassen sich chemische Reaktionen des Werkstoffes beim Laserschneiden verhindern. 

Das Laserstrahlschmelzschneiden ist auf keine Nachbearbeitung der entstehenden Schnittkanten angewiesen. Da es zu keiner Oxidation der Schneidflächen kommt, entstehen am Schnittspalt keine Grate im Rahmen des Schneidvorgangs. Bei dieser Form des Laserschneidens ist ein besonders leistungsstarker Festkörperlaser gefragt, damit die Schnittqualität überzeugt. Die Qualität des Laserschnitts ist bei diesem Verfahren weiterhin abhängig von Aspekten und Parametern wie Schneidgasdruck, Vorschubgeschwindigkeit, Stärke der Laserquelle sowie Fokuslage. Das Laserschmelzschneiden ist ein Verfahren, das grundsätzlich bei sämtlichen schmelzbaren Werkstoffen Anwendung finden kann. 

Das Verfahren des Laserstrahlbrennschneidens basiert auf einer spontanen Verbrennung. Diese setzt ein, wenn das Werkstück lokal durch den Laserstrahl stark erhitzt wird. Im Zuge der Aufschmelzung entsteht durch die große Hitze eine spontane Verbrennung. Diese wird unterstützt durch die Hilfe eines Sauerstoffstrahls, der auf die erhitzte Stelle strömt. Dabei entstehen Eisen-Oxide (Schlacken), die sich mit der Metallschmelze vermischen. Durch den Sauerstoff-Strahl werden diese Abfälle ausgetrieben, wodurch die Laser-Schnittfuge entsteht. Der Sauerstoff fungiert hierbei gleichermaßen als Energielieferant im Rahmen der exothermen Reaktion mit dem Werkstoff (Oxidation). Die Energie entspricht etwa dem bis zu Fünffachen der Laserenergie. Das Laserstrahlbrennschneiden ist eine Schneide-Methode, die auf eine mechanische Nachbearbeitung angewiesen ist. Aufgrund der Oxidation der Schneidflächen bei diesem Verfahren kommt es zur Entstehung von Graten an den Schnittkanten. Diese Grate lassen sich allerdings durch entsprechende Einstellungen der Verfahrens-Parameter reduzieren. 

Das Laserstrahlbrennschneiden eignet sich als Verfahren für eisenhaltige Materialien, speziell für die Blechverarbeitung von Stählen. Eine Besonderheit dieser Art des Laserschneidens ist die enorme Schnittgeschwindigkeit. Auch für besonders starke und dicke Materialien ist dieses Verfahren geeignet. 

Das Laserstrahlsublimierschneiden ist eine Laserschneide-Methode, die auf die Verdampfung des erhitzten Werkstoffs setzt. Die Sublimation ist ein Vorgang, bei dem ein fester Stoff ohne Übergang über den flüssigen Aggregatzustand sofort gasförmig wird. Aus diesem Grund eignet sich dieses Verfahren für Werkstoffe, die keinen ausgeprägten schmelzflüssigen Aggregatzustand aufweisen. Die Aufgabe des Prozessgases ist es hierbei, einerseits den bei der Sublimation entstehenden Dampf auszublasen und andererseits an dieser Stelle das Kondensieren des Dampfes zu unterbinden. Die hierbei zum Einsatz kommenden Prozessgase sind Stickstoff, Luft, Argon oder Helium. Der entstehende Dampf des Materials erzeugt einen hohen Druck in der Schnittfuge. Dieser trägt dazu bei, dass die Schmelze herausgeschleudert wird. Die bei dieser Vorgehensweise entstehenden Schnittkanten sind glatt und frei von Graten. Das Verfahren des Laserstrahlsublimierschneidens kommt in erster Linie bei organischen Materialien zum Einsatz, darunter Holz, Leder, Textilien und Pappe. Die Schnittkante, die bei diesem Verfahren entsteht, ist gratfrei und glatt. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Schneideaufgaben, die besonders fein sind, beispielsweise das Schneiden von Stents in der Medizintechnik.