Allgemeines zur Fertigungsmethode Laserschneiden

 

Lasertechnik – Laserstrahlschneiden

Laserstrahlschneiden ist ein thermisches Trennverfahren für plattenförmiges Material (Metallbleche) oder z.B. Rohre. Laserzuschnitte durch Laserstrahlen sind gebündelte, hochenergetische Lichtstrahlen, die mithilfe von Gasen erzeugt werden und durch ein Linsensystem stark gebündelt auf eine sehr kleine Fläche der Werkstoffoberfläche auftreffen. Vergleichbar mit der Lupe und den Sonnenstrahlen wird beim Laserstrahlschneiden der Werkstoff durch die hohe, fokussierte Energiedichte geschmolzen oder verdampft und von einem Gasstrahl aus der Schnittfuge herausgeblasen. Zum Einsatz kommen fokussierte Hochleistungslaser, meist der CO2-Laser (ein Gas Laser) oder auch zunehmend Nd:YAG-Laser (Festkörperlaser) sowie die effizienteren, gut fokussierbaren Faserlaser. Je nach Beschaffenheit des Materials kommen die Lasertechniken Laserstrahlschmelzschneiden oder das Laserstrahlbrennschneiden zum Einsatz (wobei dies die jeweiligen Laserschneiden-Parameter der Laser-Schneidmaschine vorgeben).

Lasertechnik – Laserstrahlschmelzschneiden

Nichtrostende Stähle (z. B. Edelstahl V2A, V4A u. a. 1.4301, 1.4571), Aluminiumlegierungen, werden beim Laserschmelzschneiden durch den Laserstrahl an der Schnittfuge geschmolzen und die geschmolzene Fuge wird durch ein sog. inertes Gas (z. B. Stickstoff, Argon) ausgeblasen. Der Gasstrahl verhindert zusätzlich ein Oxidieren der Oberfläche. Auch normaler Baustahl wird bei Dicken bis ca. 6 bis 10 mm manchmal mit Stickstoff geschnitten, da die Schnittkanten für eine spätere Lackierung oder Pulverbeschichtung dann nicht mehr nachbearbeitet werden müssen. Eine hohe Schnittqualität ist durch eine geringe Riefenbildung auf den Schnittkanten und die fehlende Gratbildung an der Unterseite des Schnittes charakterisiert. Schmelztropfen an der Schnittunterkante können erstarren und bilden einen mehr oder minder stark anhaftenden Bart/Grat.

Lasertechnik – Laserstrahlbrennschneiden

Bei dem Laserbrennschneiden wird der Werkstoff (z.B. Baustahl) durch den Laserstrahl auf Entzündungstemperatur erwärmt. Ähnlich wie beim autogenen Brennschneiden wird der Werkstoff auf Entzündungstemperatur erwärmt und durch Zugabe von Sauerstoff verbrannt. Das dabei entstehende Eisenoxid (Schlacke) wird vom Sauerstoffstrahl ausgeblasen. An den Schnittkanten verbleibende Oxidschichten können die Weiterverarbeitung (beispielsweise Schweißen) oder auch Pulverbeschichten oder Lackieren beeinträchtigen.

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