Laserschneiden

CO2-Laser
Ein CO2-Laser leitet Strom durch eine mit einem Gasgemisch gefüllte Röhre und erzeugt so Lichtstrahlen. Die Röhren enthalten an jedem Ende Spiegel. Einer der Spiegel ist voll reflektierend und der andere ist teilweise und lässt einen Teil des Lichts durch. Das Gasgemisch besteht normalerweise aus Kohlendioxid, Stickstoff, Wasserstoff und Helium. CO2-Laser erzeugen unsichtbares Licht im fernen Infrarotbereich des Lichtspektrums.
Faserlaser
Diese Maschinenklasse gehört zur Gruppe der Festkörperlaser und verwendet den Seedlaser. Sie verstärken den Strahl mithilfe speziell entwickelter Glasfasern, die ihre Energie aus Pumpdioden beziehen. Ihre allgemeine Wellenlänge beträgt 1,064 Mikrometer, wodurch ein extrem kleiner Brenndurchmesser entsteht. Sie sind außerdem in der Regel die teuersten der verschiedenen Laserschneidgeräte.
Nd:YAG/Nd:YVO Laser
Kristalllaserschneidprozesse können mit Nd:YAG-Kristallen (Neodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) durchgeführt werden, häufiger werden jedoch Nd:YVO-Kristalle (Neodym-dotiertes Yttrium-Orthovanadat, YVO4) verwendet. Diese Geräte ermöglichen eine extrem hohe Schneidleistung. Der Nachteil dieser Maschinen ist, dass sie teuer sein können, nicht nur wegen ihres Anschaffungspreises, sondern auch, weil sie eine Lebenserwartung von 8.000 bis 15.000 Stunden haben (wobei Nd:YVO4 normalerweise eine geringere hat) und die Pumpdioden einen sehr hohen Preis erzielen können.

Wie funktioniert Laserschneiden?

Eine Laserschneidmaschine funktioniert ähnlich wie eine CNC-Maschine, verwendet jedoch einen Hochleistungslaser. Der Laser führt das Material oder den Strahl durch die CNC- und optische Ausrüstung. Die Maschine verwendet die CNC oder den bereitgestellten G-Code, um das Material zu schneiden und die Bewegung zu steuern.

Nachdem der Laserstrahl fokussiert wurde, schmilzt, verdampft und verbrennt das Material. Wenn Sie das Material mit einem Gasstrahl beblasen, können Sie zudem eine hochwertige Kantenoberfläche erzielen. Die Erzeugung des Laserstrahls erfolgt in einem geschlossenen Behälter, in dem eine Lampe oder eine elektrische Entladung das lumineszierende Material stimuliert.

Die Verstärkung des Leuchtstoffs erfolgt nach interner Reflexion durch einen Teilspiegel. Dieses Phänomen setzt sich fort, bis sich in einem kohärenten monochromatischen Lichtstrom genügend Energie angesammelt hat, um entweichen zu können. Die Intensität des Lichts nimmt zu, nachdem es mithilfe einer Faser oder eines Spiegels auf den Arbeitsbereich fokussiert wurde.

Der Durchmesser des Laserstrahls beträgt an seiner dünnsten Kante weniger als {{0}},32 mm. Die Breite des Schnitts kann dagegen potenziell nur 0,10 mm betragen. Dies hängt jedoch von der Dicke des Materials ab. Wenn das Material mit einem Laserschneider geschnitten wird, ohne von der Kante des Materials auszugehen, wird ein Perforationsverfahren verwendet.

Welche Materialien können mit einem Laserschneider geschnitten werden?

Metalle und Legierungen
Metalle gehören zu den beliebtesten Materialien zum Laserschneiden. Traditionelle Herstellungsverfahren sind langsam, teuer und erfordern stundenlanges praktisches Training. Laserschneiden ist eine zugänglichere Technologie, mit der jeder mit Grundkenntnissen die härtesten Metallteile schneiden kann.

Holz
Das Laserschneiden von Holz hat in den letzten Jahren einen stetigen Aufschwung erlebt. Die moderne Möbelindustrie ist bereits auf lasergeschnittenes Holzdesign für ihren Katalog umgestiegen. Ein Nachteil des Laserschneidens von Holz ist das unbeabsichtigte Verbrennen. Holz ist entflammbar und beim Laserschneiden bleiben an den Schnittkanten oft Brandspuren zurück.
Holzfurniere sind bei vielen Designern eine beliebte Wahl. Mithilfe von Laserschnitten werden Furnieraufkleber hergestellt, die auf andere kostengünstige Materialien geklebt werden.

Kunststoffe
Kunststoffe sind im Allgemeinen sehr weich und daher mit herkömmlichen Verfahren nur schwer zu schneiden und zu formen. Sägen, Bohren und Fräsen führen dazu, dass der Kunststoff schmilzt und sich verformt. Daher ist das Laserschneiden von Kunststoff mit der breiten Verfügbarkeit von Laserschneidern mit niedriger Wattzahl immer beliebter geworden.

Textilien
Beim Laserschneiden können verschiedene Materialien verwendet werden, darunter mehrere Stoffoptionen. Stoffe neigen dazu, an den Rändern auszufransen und erfordern eine zusätzliche Nachbearbeitung, um ein Ausfransen des Materials zu verhindern. Die Gefahr des Ausfransens schränkt komplizierte Musterdesigns ein.
Beim Laserschneiden werden die Kanten beim Schneiden durch den Stoff verätzt, was es zu einer effektiveren Lösung für Textildesign macht. Da Stoffe leicht verbrennen, müssen Sie die Einstellungen Ihres Laserschneiders feinabstimmen. Halten Sie die Laserleistung niedrig und die Schnittgeschwindigkeit hoch, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Gummi
Gummimaterialien haben einige wichtige Eigenschaften mit Kunststoff und Textilien gemeinsam, wie Weichheit und Flexibilität, die das herkömmliche Schneiden erschweren. Mit dem Laserschneiden können dicke und dünne Gummiplatten in Sekundenschnelle präzise geschnitten werden.
Hochleistungsfähige Gummidichtungen und -versiegelungen profitieren von der hervorragenden CNC-Präzision von Laserschneidern. Die meisten heutigen Gummidichtungen werden aus synthetischen Materialien hergestellt.

Schaum
Faserlaser eignen sich hervorragend für die Bearbeitung von weichem und empfindlichem Material. Ein Laserstrahl kann die empfindlichsten Materialien durchschneiden, ohne sie zu schmelzen, zu verformen oder zu entlüften. Daher ist das Laserschneiden von Schaumstoff für die meisten Hersteller eine naheliegende Lösung.
Präzisionsgeschnittener Schaumstoff wird für verschiedene Verpackungs-, Stoß- und Schallschutzanwendungen verwendet. Lasergeschnittener Schaumstoff ist mit verschiedenen Polymerdicken kompatibel.