Das Laserschneiden von Aluminium kann schwieriger sein als die Verwendung von Lasern zum Präzisionsschneiden von Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder anderen Materialien. Aluminium ist mit einem Laser schwer zu schneiden, da es sowohl reflektierend ist als auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, die Fähigkeit, Wärme abzugeben. Aufgrund dieser Eigenschaften erfordert das Laserschneiden von Aluminium eine spezielle Handhabung und Ausrüstung, um eine angemessene Qualität des Aluminiums bereitzustellen.
Es gibt zwei Hauptklassen von Lasern, die zum Metallschneiden verwendet werden. Dazu gehören Neodym- oder Neodym-dotierte Kristalllaser und Kohlendioxid-(CO2)-Gaslaser. Kristalllaser fokussieren und verstärken den Lichtstrahl durch einen festen Kristall, der aus den sie beschreibenden Elementen besteht. CO2-Laser verwenden Kohlendioxidgas, um den Laserlichtstrahl zu steuern.
Neben dem Laser kann auch eine Gasunterstützungstechnologie verwendet werden. Gasunterstützungssysteme verwenden einen Gasstrom, der entweder durch die Laserstrahldüse oder durch eine Sekundärdüse geleitet wird. Dadurch werden geschmolzenes Metall, Gase und andere Materialien aus der Schneidzone entfernt.
Um Aluminium mit einem Laser zu schneiden, sind Laser mit höherer Leistung erforderlich, als dies für andere Metalle erforderlich sein kann. Gasunterstützung wird oft benötigt, um zu verhindern, dass sich geschmolzene Schlacke an der unteren Kante des Schnitts ansammelt. Aluminium leitet Wärme und kühlt schnell ab, was zu einem schlechten Endschliff führen kann. Dickere Aluminiumbleche erfordern normalerweise die Verwendung eines CO2-Lasers, der leistungsstärker ist als die Laser der Neodym-Klasse.
Das Laserschneiden von Aluminium kann erreicht werden, indem entweder das Aluminiumblech unter den optischen Schneidkopf bewegt wird oder indem der optische Kopf über ein stationäres Aluminiumblech bewegt wird. Letzteres Verfahren wird als fliegendes Optiksystem bezeichnet und ist normalerweise mit einem computergestützten Schneidsystem verbunden. Fliegende Optiksysteme sind bei großen industriellen Schneidoperationen häufiger anzutreffen, da die Größe des Aluminiumblechmaterials sehr groß sein kann und unter einem stationären Schneidkopf schwer zu bewegen wäre.
Beim Laserschneiden von Aluminium sind eine Reihe von Überlegungen zu beachten. Die elektrische Leistungsaufnahme kann dabei deutlich höher sein als bei anderen Schneidtechnologien. Der Stromverbrauch kann auch deutlich höher sein als bei anderen Metallen. Zusätzliche Kosten entstehen durch die Notwendigkeit einer Gasunterstützung, um Abfallmaterial zu entfernen und eine hohe Schnittqualität aufrechtzuerhalten.
Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium kann die Dicke von Aluminium begrenzen, die mit Lasersystemen vernünftig geschnitten werden kann. Das Laserschneiden von Aluminium erzeugt hohe Schnittkantentemperaturen, die die Metalleigenschaften in der Nähe des Schnitts verändern können, was eine zusätzliche Wärmebehandlung erforderlich machen kann. Das Verständnis dieser Überlegungen ist der Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit des Prozesses.