Vieles, was heute in der Industrie möglich ist, war noch vor wenigen Jahrzehnten entweder mit mühevoller Arbeit verbunden oder gar nicht machbar. Durch die moderne Technik ist es in der heutigen Zeit beispielsweise ohne Probleme und ohne große körperliche Anstrengung möglich, Metall zu verarbeiten. Vielfach ist es der Laserstrahl, der das Arbeiten mit Metall einfach, aber sehr präzise macht. Schneiden mit dem Laser ist nur eine der verschiedenen Möglichkeiten.
Viele Vorteile
Das Schneiden mittels Laserstrahl gehört zur Gruppe der trennenden Fertigungsverfahren. Dieses spezielle Verfahren basiert auf dem Durchtrennen von festen Gegenständen mithilfe eines Lasers. Fast alle Werkstoffe können durch das Laserschneiden sauber geschnitten oder getrennt werden, wobei selbst komplexe Konturen kein Problem darstellen. Die Nutzung der gepulsten und kontinuierlichen Laserstrahlen hat viele Vorteile. In der Industrie wird besonders die große Präzision, die Effizienz und Produktivität dieses Verfahrens geschätzt. Durch eine Kombination der modernen Lasertechnik mit einer hochautomatisierten CNC-Technik ist es zudem immer möglich, selbst mit kleinsten Größen eine sehr hohe Wirtschaftlichkeit zu erreichen.
Die Grundlagen für das Schneiden mit dem Laser
Das Trennverfahren wird mit einer sogenannten Laserschneidmaschine durchgeführt. Diese Maschinen arbeiten vollautomatisch und sind mit einer sehr modernen CNC-Steuerung verbunden.
Zu den wohl wichtigsten Komponenten einer solchen Maschine gehören:
- Die Fokussieroptik
- Die Schneiddüse
- Die Strahlführung für den Laser
- Die Laserstrahlquelle
Bei der Laserstrahlquelle kann die Industrie auf unterschiedliche Technologien zurückgreifen. Ein Klassiker ist der bekannte CO2-Laser, aber es gibt auch einen Laser, der speziell für Festkörper ausgelegt ist, einen Faserlaser und einen Scheibenlaser. Von der Laserstrahlquelle ausgehend wird der Strahl dann wahlweise mittels eines sogenannten Umlenkspiegels in Form eines CO2-Lasers oder eines Lichtleitkabels, also eines Festkörperlasers, zur Fokussierlinse oder Fokussieroptik geführt.
Einfach, aber effektiv
Die Fokussieroptik ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Arbeit mit einem Laser. Sie ist dafür verantwortlich, dass sich die Bündelung des Laserstrahls intensiviert. Erst wenn die Intensität ausreichend erhöht wurde, tritt der Laserstrahl mit einer hohen Energiedichte zuerst durch die Düse, die für den eigentlichen Schneidevorgang genutzt wird, und danach auf das Werkstück, das er präzise schneiden soll.
Unverzichtbar für die Industrie
Der Laser bringt das Werkstück durch seine enorm hohe Energie zum Schmelzen, er verbrennt es oder lässt es verdampfen. Dieser Vorgang dauert immer exakt so lange, bis das Werkstück durchdrungen wird. Mit der Hilfe der sogenannten Führungseinheit und der Fokussieroptik wird der Laserstrahl an der Kontur entlang bewegt, wobei er das Werkstück immer sauber und vor allem präzise abschneidet. Das Schneiden mit dem Laserstrahl kommt für fast alle in der Industrie verwendeten Werkstoffe zum Einsatz.
Fazit
Das Schneiden mit der Hilfe eines Laserstrahls wird heute in sehr vielen unterschiedlichen Branchen benutzt und bei fast allen Werkstoffen angewandt. Die Wirtschaftlichkeit hängt dabei aber immer von dem jeweiligen Einsatzzweck und dem Material ab, das geschnitten werden soll. So ist beispielsweise eine sehr hohe Leistung des Lasers erforderlich, wenn ein Material mit stark glänzender Oberfläche geschnitten werden soll. Dies ist bei Messing der Fall, ebenso wie beim Leichtmetall Aluminium. Bei jedem Werkstoff, der mit dem Laser geschnitten wird, spielt deshalb die Temperatur eine wichtige Rolle.
Bild: @ depositphotos.com / cookelma
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