Laserschneiden

Beschreibung des Verfahrens

Das zu schneidende Material wird mit dem Laserstrahl (gebündeltes Licht) sehr schnell aufgeschmolzen und mit Hilfe des Schneidgasstrahls aus der Schnittfuge ausgetrieben. Durch die Relativbewegung vom Material zum Laserstrahl entsteht ein schmaler Schnittspalt.

Man unterscheidet drei Schneidverfahren:

  1. Laserstrahlbrennschneiden:
    Als Schneidgas wird hier Sauerstoff verwendet. Das Material wird beim Aufschmelzen bzw. Schneiden
    durch den Sauerstoff verbrannt. Es entstehen Oxide an den Schnittkanten, ähnlich wie beim klassischen Brennschneiden mit Sauerstoff und Acetylen. Beim Schneiden von unlegierten Stählen wird dem Schneidprozeß durch den exothermen Verbrennungsprozeß noch zusätzliche Energie zugeführt. Dies führt zu höheren Schneidleistungen. Sehr wichtig ist hier die Reinheit des Schneidsauerstoffes.

  2. Schmelzschneiden/ Stickstoff- Hochdruckschneiden:
    Beim Laserstrahlschmelzschneiden werden reaktionsträge (Sticktoff) oder inerte Gase (Argon) als Schneidgase eingesetzt. Das zu schneidende Material wird z. T. unter hohem Druck (>20 bar) mit dem inerten Schneidgasstrahl aus der Schnittfuge ausgetrieben. Die Schnittkanten bleiben bei optimaler Parametereinstellung oxid- und gratfrei.

  3. Sublimierschneiden:
    Das Material wird auf Grund der hohen Energiedichte (z. B. Laser im Impulsbereich) direkt verdampft. Mit diesem Verfahren werden insbesondere nichtmetallische Werkstoffe geschnitten. Es kann sich hier z. B. um Kunststoffe, Papier, Textilien, Holz, Quarzglas, keramische Werkstoffe etc. handeln. Das Schneidgas (z. B. Stickstoff) wird u. a. eingesetzt um ein Einflammen der Materialien (Holz, Papier etc.) bzw. eine starke Rauchentwicklung zu vermeiden.

Vorteile des Verfahrens

  • schmaler Schnittspalt (0,2mm)
  • geringe Oxidschicht bzw. metallisch blanke Schnittflächen
  • scharfe Kanten möglich
  • kleines Startloch
  • in allen Schneidrichtungen besteht die gleiche Schnittqualität
  • schmale Wärmeeinflusszone (0,1mm)
  • geringe Riefenbildung Ra=10mm
  • uneingeschränkte Konturen möglich
  • leicht zu automatisieren
  • senkrechte und parallele Schnittflächen

Darstellung Laserschneiden

Benötigtes Equipment / Gase

  • Reinstgasarmaturen mit zweistufiger Druckreduzierung / Metallmembrane (Edelstahl)
  • Cu- Rohr (öl- und fettfrei) bzw. Kunststoffschlauch in He-PE-Qualität
  • Armaturen mit hohen Durchflussleistungen und für hohe Gasreinheiten geeignet.

Schneidgase:

Lasergase: