Laserschneiden

Das Laserschneiden bei Microtec-ETM aus Duisburg erfolgt unter Verwendung von Schneidgasen, wie beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff, Argon oder gewöhnlicher Luft und ist ein thermisches Trennverfahren bzw. äußerst präzises Werkzeug, bei dem ein fokussierter Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte verwendet wird, um Materialien zu schneiden.

Lasergeschnittene Bleche - Laserschneiden Metall in der Nähe von Duisburg

Der Laserstrahl entsteht durch eine Laserquelle, einen Strahlengang und eine Fokussiereinheit. Die Laserquelle erzeugt den Laserstrahl, welcher dann durch den Strahlengang zum Fokussierkopf geleitet wird. Im Fokussierkopf befindet sich eine Linse, welche den Laserstrahl auf einen kleinen Punkt bündelt. Das hat zur Folge, dass die Energie des Laserstrahls sich auf eine kleine Fläche konzentriert und zu einem präzisen und sauberen Schnitt führt. Bevor der Schneideprozess beginnen kann, muss der Laserstrahl zuerst das Werkstück vollständig durchdringen. Dieser Vorgang wird als Einstechen bezeichnet. Erst dann beginnt der eigentliche Schneideprozess.

Die Fokussierung wird auf das zu schneidende Material gerichtet und erzeugt beim Schneiden eine hohe Energie. Dabei schmilzt und verdampft das getrennte Material unter Berücksichtigung von Richtung und Winkel. Das Material wird durch die Bewegung des Laserstrahls entlang einer vorgegebenen Schnittlinie in die gewünschte Form geschnitten. Gleichzeitig wird ein Gasstrom verwendet, um das geschnittene bzw. geschmolzene Material aus dem Schnittspalt zu entfernen, und somit einen fortlaufenden und gleichbleibend sauberen Schnitt zu erzeugen.

Lasermetallbearbeitung und Laserschneiden

Microtec ETM

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Exkurs: Geschichte des Lasers*

Die Geschichte des Lasers (Laser = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) beginnt bei Albert Einstein mit seiner Theorie der stimulierten Emission (Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung) und wurde in den 1950er Jahren von Charles Towns mit dem Bau eines Geräts, das auf diesem Prinzip basiert, vorangetrieben. Das Gerät wurde Maser genannt und funktionierte ähnlich wie eine Mikrowelle, jedoch ohne Lichtquelle. In den 1960er Jahren wurde der erste CO2-Laser mit einer Leistung von 1 Milliwatt entwickelt. Einige Jahre später waren Leistungen im Kilowatt-Bereich möglich. Dies war der erste Schritt zur Etablierung der Lasermaterialbearbeitung und wurde hauptsächlich für das Laser-Schneiden und Schweißen verwendet.

*Quelle: Wikipedia

Besonderheiten des Laserschneidens

Laserstrahlschneiden oder Laserbrennschneiden durch Microtec-ETM

Das Laserschneiden wie wir es bei Microtec-ETM einsetzen ist ein Trennverfahren mit vielen Besonderheiten und Vorteilen gegenüber anderen Schneidverfahren. Es ermöglicht das Schneiden von unterschiedlichen Materialien wie Metall, Kunststoff, Holz, Glas und Keramik. Eine Besonderheit ist das berührungslose Verfahren. Das Material wird nicht durch mechanische Kräfte belastet, was zu weniger Verformungen und Materialverlust führt. Der Laserschnitt ist sehr präzise, ermöglicht komplexe Geometrien und feinstufige Details. Der Laserstrahl kann auch sehr dünn sein, dies führt zu schmalen Schnittkanälen und verringert den Materialverlust.

Lasermaterialbearbeitung mit Faserlaser

Das Verfahren und insbesondere die Technologie des Faserlasers, auch als Fiberlaser bekannt, sind äußerst interessant und innovativ. Der Faserlaser besitzt einen hohen elektrisch-optischen Wirkungsgrad, hervorragende Standzeiten und einen kompakten- wartungsfreien Aufbau. Es handelt sich um ein effizientes und präzises Verfahren, das eine hohe Qualität, Wiederholbarkeit und Prozesssicherheit der Schnitte gewährleistet. Die Schnittbreite eines Faserlasers beträgt in der Regel zwischen 0,1 und 0,4 mm. Die Schnittgenauigkeit kann bis zu 0,01 mm betragen. Das Laserschnittverfahren ermöglicht die präzise Herstellung von komplexen Formen mit schmalen Schnittfugen, geringer Wärmebeeinflussung und hoher Schnittqualität.

Das Laserschnittverfahren – die Vorteile

Das Laserschnittverfahren bzw. die Lasermaterialbearbeitung bringt viele Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen und konventionellen Verfahren mit sich, zum Beispiel:

Berührungsloses Verfahren
Hohe Vorschubgeschwindigkeiten
Kein Verschleiß
Hohe Flexibilität und Vielfalt bei der Geometriegestaltung
Geringe Materialverschwendung und hohe Ausnutzung des Rohmaterials
Sehr hohe Präzision und Reproduzierbarkeit der Metallteile
Geringe thermische Belastung und Verformung des Materials
Berührungslose und nahezu kraftfreie Bearbeitung
Einfache Automatisation und Integration in bestehende Fertigungsprozesse

Lasermetallbearbeitung und Laserschneiden

Microtec ETM

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Mit dem Schneidprozess werden bei Microtec-ETM Präzisionsteile, insbesondere sehr kleine und präzise Teile, mit hoher Genauigkeit und Qualität gefertigt. Dabei wird ein besonderer Wert auf Maßhaltigkeit, Oberflächengüte, Festigkeit und letztendlich Funktionalität gelegt. Die Größe der geschnittenen Laserteile hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Leistung und der Wellenlänge des Lasers, der Art und Dicke des Materials, der Fokussierung des Strahls und der Schneidgeschwindigkeit. Im Allgemeinen können moderne Laserschneidverfahren sehr kleine Teile mit Abmessungen im Mikrometerbereich erzeugen.

Je nach Metall und dessen chemischen Eigenschaften wird ein passendes Gas für das Laserschneiden gewählt, um eine Oxidation an der Schnittfläche zu unterbinden. Meist fällt die Wahl für Edelstahl und Aluminium auf Stickstoff, da es sehr reaktionsträge ist und nicht mit der Metallschmelze reagiert.
Für Stahl wird Sauerstoff verwendet, in manchen Fällen aber ebenfalls Stickstoff. Während der Lasermaterialbearbeitung wird Gasdruck, –reinheit und –menge überprüft, um ein optimales Ergebnis und eine saubere Schnittkante zu erhalten. Umfassend erfolgt der Einsatz in vielen Industriezweigen, wie zum Beispiel der Automobilindustrie, Elektronikindustrie, Medizintechnik, Feinwerktechnik, Mikrosystemtechnik, Luft- und Raumfahrt. Es wird zur Herstellung von Prototypen, Blechkonstruktionen, Bauteilen, Schablonen, Schriftzügen und vielem mehr verwendet.

Allgemein eignet sich das Laserschneiden optimal für die Herstellung sehr filigraner Produkte und ist im Vergleich zu alternativen Verfahren sowohl ein hochpräzises Werkzeug als auch äußerst wirtschaftlich.

Microtec ETM ist ein Anbieter der Präzisionsmetallbearbeitung durch Laserschnittverfahren: Senden Sie uns Ihre Anfrage!