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Erfahren Sie, mit welchen Verfahren des Laserschneidens aktuell die besten Ergebnisse erzielt werden können. Unter dem Laserschneiden versteht man im Allgemeinen die Durchtrennung von Festkörpern mithilfe eines Lasers. Dabei verwendet man meist eine gepulste Laserstrahlung, die durch eine Materialablation entsteht. Dieses Verfahren ist aktuell bereits so weit entwickelt, dass nahezu jedes Material mithilfe eines Lasers sauber zertrennt werden kann. Neben Metallen und Dielektrika werden vor allem organische Materialien mithilfe einer Laserstrahlung zerschnitten. Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, dass die wichtigen Parameter genau auf den zu zerschneidenden Gegenstand angepasst werden. Neben der Wellenlänge und der mittleren Leistung sind dabei vor allem die Pulsenergie und die Pulsdauer von entscheidender Bedeutung.
Wo wird das Laserschneiden eingesetzt?
Obwohl aktuell jedes Material mithilfe eines Lasers zerschnitten werden kann, wird das Laserschneiden aus wirtschaftlichen Gründen nicht immer eingesetzt. Die Verfahren des Laserschneidens haben den Vorteil, dass sie eine sehr hohe Genauigkeit erreichen und dabei besonders schnell arbeiten. Aus diesem Grund werden diese Verfahren meist dann eingesetzt, wenn in zwei- oder dreidimensionalen Objekten äußerst komplexe Umrisse herausgeschnitten werden müssen. Außerdem kommen die unterschiedlichen Verfahren des Laserschneidens immer dann zum Einsatz, wenn hohe Stückzahlen sowohl präzise als auch schnell gefertigt werden müssen. Letztlich wird das Laserschneiden bei der Bearbeitung von schwer zugänglichen Stellen notwendig, da es sich hierbei um eine berührungslose sowie nahezu kraftfreie Bearbeitung handelt.
Das Laserstrahlschmelzschneiden
Eines der drei am häufigsten angewendeten Verfahren ist das Laserstrahlschmelzschneiden. Hierbei wird unter Verwendung eines Laserstrahls kontinuierlich ein Teil des Werkstoffes geschmolzen und anschließend mithilfe eines reaktionsträgen Gases ausgeblasen. Dieser Gasstrahl dient darüber hinaus dem Schutz der Materialoberfläche, da er ein Oxidieren der Oberfläche verhindert. Die besten Ergebnisse können dabei mit Helium oder Argon erzielt werden. Aus Kostengründen greift man jedoch häufig auf wesentlich günstigeren Stickstoff zurück. Der Gasdruck erreicht bei diesem Verfahren häufig Werte von bis zu 22 bar.
Das Laserstrahlbrennschneiden
Ein zweites häufig verwendetes Verfahren ist das Laserstrahlbrennschneiden. Aufgrund hoher Wirtschaftlichkeit wird dieses Verfahren sogar häufiger angewendet als die anderen beiden Verfahren. Unter anderem werden aktuell eisenhaltige Metalle nahezu ausschließlich mit dieser Methode bearbeitet. Vor dem Zerschneiden wird der Werkstoff auf seine Entzündungstemperatur erhitzt. Anschließend führt man dem Werkstoff Sauerstoff zu, sodass dieser mithilfe des Blasgases verbrannt wird. Durch die hohe Energie, die beim Verbrennen des Werkstoffs freigesetzt wird, erleichtert sich der Schneidevorgang mit dem Laser erheblich. Dadurch kann eine bis zu dreimal so hohe Schnittgeschwindigkeit erreicht werden.
Das Laserstrahlsublimierschneiden
Letztlich hat sich ebenfalls das Laserstrahlsublimierschneiden als effektive Methode etabliert. Hierbei wird vor allem auf ein Verdampfen oder eine Pyrolyse des Werkstoffes gesetzt. Die entstehenden Dämpfe werden anschließend sofort ausgeblasen. Deshalb eignet sich dieses Verfahren ausschließlich für die Bearbeitung von Werkstoffen ohne schmelzflüssigen Zustand. Meist handelt es sich dabei um organische Werkstoffe wie Holz, Leder oder Textilien.