Was ist Laserschneiden von Metall und wofür kann man es nutzen?

Das Laserschneiden ist ein Präzisionsverfahren zur Metallverarbeitung, bei dem Hochleistungslaser eingesetzt werden, um verschiedene Metalle im Dünn- und Feinblechbereich (Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing, Bronze, Kupferlegierungen, Neusilber, Titan) in komplexe Formen und Designs zu schneiden. Bei diesem thermischen und berührungslosen Verfahren wird das Material mit einem Laserstrahl geschmolzen oder verdampft, was zu präzisen Schnitten mit minimaler Verformung führt.

„Laser“ ist ein Akronym für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission). Diese extrem gebündelte Strahlung einer bestimmten Wellenlänge zerstreut sich nicht wie herkömmliche Lichtstrahlen. Dadurch ist ein Laserstrahl viel stärker und dichter als jede andere Art von Licht. Das Strahlenemissionsgerät, in unserm Fall der Laserschneider, kann programmiert und die Intensität des Laserstrahls je nach den Anforderungen der Anwendung eingestellt werden. Laserschneidmaschinen revolutionierten die Fertigungsindustrie, als sie in den 1960er Jahren entwickelt und in den 1970er Jahren verstärkt von der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt wurden. Heute werden sie in vielen weiteren Branchen eingesetzt, in denen präzise Teile mit geringen Toleranzen benötigt werden, für die herkömmliche Guss- oder Stanzteile nicht ausreichen.

Der Prozess des Laserschneidens von Metall umfasst dabei mehrere Arbeitsschritte. Beginnend mit der CAD-Konstruktion, bei der mit Hilfe einer CAD-Software ein 2D- oder 3D-Modell des Bauteils konstruiert wird, welches dann in eine geeignete Datei für die Steuerung der Lasermaschine umgewandelt wird. Danach erfolgt die Vorbereitung des Bleches, welches entsprechend den Anforderungen des Projekts ausgewählt und für das Einlegen in die Lasermaschine zugeschnitten wird. Beim eigentlichen Schneidevorgang wird der Laserstrahl dann mithilfe von Spiegeln und Linsen fokussiert und auf das Metallblech gerichtet. Zuvor wird Leistung des Lasers so eingestellt, dass er das Metall schmilzt bzw. verdampft, wodurch ein Schnitt entsteht. Nach und nach bewegt sich so der Laserstrahl entlang der von der Steuerdatei vorgegebenen Kontur, um die gewünschte Form zu erzeugen. Da während des Schneidvorgangs das Metall durch den Laser erhitzt wird, kommt es an den Schnittkanten zur Bildung von feinen Graten oder sogenannten Schlackenresten. Deshalb werden die Bauteile nach dem Schneiden gekühlt und dann gereinigt, um diese Mikrograte und feinen Schlackeanhaftungen rückstandslos zu entfernen und eine glatte Oberfläche zu erhalten. Mit den richtigen Maschineneinstellungen und der Erfahrung eines Herstellers wie Microtec-ETM lässt sich diese Art von Rückständen üblicherweise auf ein Minimum reduzieren. Nach dem Laserschneiden erfolgt dann die Qualitätskontrolle, bei der die hergestellten Teile auf Abmessungen, Form, Maßtoleranzen und Beschaffenheit der Kanten hin überprüft werden. Falls erforderlich, können die Teile nachbearbeitet oder je nach Bedarf auch weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden, z. B. durch Biegen, Kanten, Gewinde schneiden oder Oberflächenbehandlungen und Veredelungen. Microtec-ETM kombiniert das Laserschneiden auch recht häufig mit dem Verfahren der Fotoätzung, um so hochkomplexe Metallkomponenten schnell und kostengünstig herzustellen.

Der Laserschneidprozess erfordert eine sorgfältige Planung und Kontrolle, um präzise Ergebnisse zu gewährleisten. Die Leistung des Lasers muss genau eingestellt werden, um die richtige Schnitttiefe und Schnittgeschwindigkeit zu erreichen. Darüber hinaus müssen die Spannungen im Metallmaterial während des Schneidvorgangs sorgfältig überwacht und kontrolliert werden, um Verformungen zu vermeiden.

Innovative Metallbearbeitung mit Präzision

Microtec ETM – Laserschneiden und Fotoätzen

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Laserbeschriftung & Lasergravur

Markieren und Gravieren sind zwei weitere wichtige Anwendungen eines Laserschneiders. Anstatt ein Material vollständig zu durchtrennen, um es zu formen, können Laser auch dazu verwendet werden, die Oberfläche eines Produkts zu markieren oder zu gravieren. Dies ist vor allem in der Schmuckindustrie zu ästhetischen Zwecken üblich, aber die Anwendungsmöglichkeiten für diverse Markierungen und Gravuren sind natürlich noch weitergehender. In der Automobilindustrie beispielsweise wird das Laserschneiden zur Kennzeichnung verschiedener Komponenten genutzt. Und in der Medizintechnik wird das Laserschneiden zur Markierung von Teilen für die Nachverfolgbarkeit eingesetzt.