Laserschneiden

Laserschneiden - Dies ist eine hochmoderne Technologie zum Schneiden von Metall mit einem Hochleistungslaser. Diese Methode wird erfolgreich in industriellen Produktionslinien eingesetzt. Der Laserstrahl bietet eine hohe Energiekonzentration, die das Schneiden nahezu aller Materialien mit unterschiedlichen thermischen und physikalischen Eigenschaften ermöglicht. Der Prozess ist computergesteuert. Laserschneiden Das zu schneidende Material schmilzt, entzündet sich, verdampft oder wird durch einen Gasstrahl weggeblasen. Dadurch entstehen sehr schmale Schnittflächen und eine minimale thermische Belastung. Mechanische Belastungen des Materials sind nahezu nicht vorhanden, sodass die Verformung sowohl während des Schneidvorgangs als auch nach dem Abkühlen minimal ist. Dies ermöglicht Laserschneiden Wird für leicht verformbare, flexible Teile bei gleichbleibender Schnittqualität verwendet. Ein hoher Automatisierungsgrad ermöglicht das Schneiden komplexer Konturen.

Laserschneiden von Metall Ein Laserstrahl brennt durch Metall. Hierfür kommen verschiedene Systeme auf Basis von Faserlasern, Festkörperlasern und CO2-Gaslasern zum Einsatz, die im Dauer- oder Pulsbetrieb arbeiten können. Dieses Schneidverfahren ist recht teuer und wird daher nur dann eingesetzt, wenn andere Methoden zu aufwändig oder gar nicht möglich wären. Metalle mit geringer Wärmeleitfähigkeit lassen sich am besten bearbeiten, da die Laserenergie auf eine kleinere Fläche des Metalls konzentriert wird.

Im Gange Laserschneiden von Metall Der Strahl erhitzt das Metall, bis es schmilzt. Nach weiterer Absorption der Strahlung schmilzt das Metall weiter und erhöht die Heiztemperatur, bis es seinen Zerstörungspunkt – den Siedepunkt – erreicht, bei dem das Metall verdampft. Das Verdampfen des Metalls ist jedoch energieintensiv und eignet sich nur für sehr dünne Metalle. Daher wird hauptsächlich das Schmelzschneiden verwendet, bei dem ein Hilfsgas in die Schneidzone eingeleitet wird, um die Nebenprodukte der Metallzerstörung zu entfernen. Dieses Hilfsgas ist oft ein Inertgas oder Stickstoff, aber auch Sauerstoff und Luft.

Sauerstoff bei Laserschneiden von Metall führt mehrere Aufgaben aus, nämlich:

• verursacht zunächst eine vorläufige Oxidation des Metalls, wodurch seine Fähigkeit, Laserstrahlung zu reflektieren, verringert wird;
• Beim Entzünden verbrennt das Metall in einem Sauerstoffstrom und erzeugt zusätzliche Hitze, wodurch eine stärkere Laserstrahlung entsteht.
• Ein Sauerstoffstrahl transportiert das geschmolzene Metall aus der Schneidzone weg.

Während Laserschneiden von Metall Die Gesamtwärmemenge kann die Wärme der Verbrennungsreaktion des Metalls beinhalten. Dieser Mechanismus wird verwendet, wenn das Metall unterhalb seines Schmelzpunkts entzündungs- und verbrennungsanfällig ist – dies gilt für kohlenstoffarmen Stahl und Titan. Zum Schneiden von legiertem und kohlenstoffreichem Stahl sowie von Aluminium, Kupfer und anderen Metallen wird eine Funktion gewählt, bei der das Metall schmilzt, anstatt zu verbrennen, und ein Gasstrahl das flüssige Metall wegbläst.

Bei Laserschneiden Ein Festkörperlaser verwendet eine Pumplampe und ein aktives Medium, einen Rubinstab. Die Pumplampe erzeugt intensive Lichtblitze, um die Atome des aktiven Mediums zu aktivieren. An den Enden dieses Mediums befinden sich Spiegel, ein leicht transparenter und ein reflektierender. Durch mehrfache Reflexionen im aktiven Medium wird der Laserstrahl verstärkt und tritt durch den transparenten Spiegel aus. Gaslaser verwenden ein Gemisch aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium, das als aktives Medium im Gerät dient.