Was ist Laserschneiden?

Laserschneiden ist eine Möglichkeit, präzise Muster in Metall, Kunststoff, Holz und praktisch alle anderen Materialien zu schneiden, mit denen der Mensch arbeitet. Es ermöglicht eine Genauigkeit und Komplexität, die mit herkömmlichen Bearbeitungswerkzeugen nicht möglich ist. Beim Laserschneiden wird ein gasförmiges Medium, üblicherweise Kohlendioxid, angeregt, wodurch das Licht, das innerhalb der Laserkammer mehrmals hin und her reflektiert wird, verstärkt wird. Das Licht tritt aus einer Blende aus und wird von einer Linse auf einen bestimmten Punkt fokussiert.

Ein typischer Prozesslaser hat einen Strahl von etwa 1/5 Millimeter Breite und fokussiert 1000 bis 2000 Watt Energie. Dies reicht aus, um die gängigsten Materialien zu schmelzen. Da Laser beim Durchdringen eines Materials weniger fokussiert werden und Energie verlieren, gibt es eine Grenze von etwa 20 mm für die Schnitttiefe. Laserschneidmaschinen sind in ein größeres CAD/CAM-System (Computer-Aided-Design, Computer-Aided-Manufacturing) integriert, das eine Konstruktionsdatei auf ein Werkstück umsetzt. Diese Maschinen stellen ein Sprungbrett für den anhaltenden Trend weg von der praktischen Fertigung dar und versetzen die menschlichen Arbeiter in eine entferntere, kreativere Designrolle.

Da ein Laser aus Photonen besteht, können Teile seiner Energie von Materialien wie Aluminium und Kupferlegierungen reflektiert werden. Diese Materialien sind auch Wärmeleiter, dh sie verteilen die einströmende Wärme gleichmäßiger über ihr Volumen. Aus diesem Grund sind Kohlenstofflegierungen und Edelstahl beliebte Werkstückmaterialien für das Laserschneiden. Sie absorbieren Wärme schlecht, sodass die Wärme leichter in den Weg des Lasers konzentriert wird.

Typische Laserschneider ermöglichen Features mit einer Größe von nur 1 mm. Spezialisierte Laser weisen oft noch kleinere Größen auf, was die Herstellung echter Mikromaschinen ermöglicht. Die ersten Laserschnitte wurden 1967 im Rahmen eines Spin-Offs eines militärischen Forschungsprojekts mit Laserfokus durchgeführt. Da es sich bei den beim Schneiden verwendeten Strahlen um Laser der „Klasse 4“ handelt, sind die Maschinen so konzipiert, dass menschliche Bediener ihnen niemals direkt ausgesetzt sind. Der gesamte Schnitt wird in der Maschine durchgeführt.