Unveiling the Intricate World of Laser Cutting

Die komplexe Welt des Laserschneidens enthüllt

Beim Laserschneiden wird ein Material mithilfe eines Laserstrahls lokal erhitzt, bis es seinen Schmelzpunkt überschreitet. Anschließend wird das geschmolzene Material mit Hochdruckgas oder -dampf weggeblasen, wodurch ein schmaler und präziser Schnitt entsteht. Während sich der Laserstrahl relativ zum Material bewegt, schneidet er es nacheinander und formt so Löcher.

Das Steuerungssystem einer Laserschneidmaschine besteht typischerweise aus einer Steuereinheit, einem Leistungsverstärker, einem Transformator, einem Elektromotor, einer Last und zugehörigen Sensoren. Die Steuereinheit gibt Anweisungen aus, der Treiber wandelt diese in elektrische Signale um, der Motor dreht sich und treibt die mechanischen Komponenten an. Die Sensoren liefern der Steuereinheit in Echtzeit Rückmeldung zur Anpassung und gewährleisten so einen stabilen Betrieb des gesamten Systems.

Prinzip des Laserschneidens

1. Hilfsgas
2. Düse
3. Düsenhöhe
4. Schnittgeschwindigkeit
5. geschmolzenes Produkt
6. Filterrückstand
7. Schnittrauheit
8. Wärmeeinflusszone
9. Schlitzbreite

Unterschied zwischen den Lichtquellenkategorien von Laserschneidmaschinen

CO2-Laser

Der am häufigsten in Laserschneidmaschinen eingesetzte Lasertyp ist der CO₂-Laser (Kohlendioxidlaser). CO₂-Laser erzeugen Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von etwa 10,6 Mikrometern. Sie nutzen ein Gemisch aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium als aktives Medium im Laserresonator. Elektrische Energie wird eingesetzt, um das Gasgemisch anzuregen, wodurch Photonen freigesetzt und ein Laserstrahl erzeugt wird.

CO2-Laserschneiden von Holz

CO2-Laserschneiden von Stoff

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FaserLaser:

Faserlaser sind eine weitere Art von Laserquelle, die in Laserschneidmaschinen eingesetzt wird. Sie nutzen optische Fasern als aktives Medium zur Erzeugung des Laserstrahls. Diese Laser arbeiten im Infrarotbereich, typischerweise bei einer Wellenlänge um 1,06 Mikrometer. Faserlaser bieten Vorteile wie hohe Leistungseffizienz und wartungsfreien Betrieb.

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1. Nichtmetalle

Das Laserschneiden beschränkt sich nicht auf Metalle und eignet sich ebenso gut zur Bearbeitung nichtmetallischer Werkstoffe. Beispiele für laserschneidbare nichtmetallische Werkstoffe sind:

Materialien, die mit der Laserschneidtechnologie verwendet werden können

Kunststoffe:

Laserschneiden ermöglicht saubere und präzise Schnitte in einer Vielzahl von Kunststoffen wie Acryl, Polycarbonat, ABS, PVC und anderen. Es findet Anwendung in der Beschilderung, im Displaybau, in Verpackungen und sogar im Prototypenbau.

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Die Laserschneidtechnologie beweist ihre Vielseitigkeit, indem sie eine breite Palette von Materialien, sowohl metallische als auch nichtmetallische, verarbeiten kann und so präzise und filigrane Schnitte ermöglicht. Hier einige Beispiele:

Leder:Das Laserschneiden ermöglicht präzise und filigrane Schnitte in Leder und erleichtert so die Herstellung von individuellen Mustern, aufwendigen Designs und personalisierten Produkten in Branchen wie Mode, Accessoires und Polsterei.

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Holz:Das Laserschneiden ermöglicht filigrane Schnitte und Gravuren in Holz und eröffnet damit Möglichkeiten für personalisierte Designs, Architekturmodelle, maßgefertigte Möbel und Kunsthandwerk.

Gummi:Die Laserschneidtechnologie ermöglicht das präzise Schneiden von Gummimaterialien wie Silikon, Neopren und Synthesekautschuk. Sie wird häufig bei der Herstellung von Dichtungen und kundenspezifischen Gummiprodukten eingesetzt.

SublimationsgewebeLaserschneiden eignet sich für Sublimationsstoffe, die bei der Herstellung von individuell bedruckter Bekleidung, Sportbekleidung und Werbeartikeln verwendet werden. Es ermöglicht präzise Schnitte, ohne die Qualität des Druckdesigns zu beeinträchtigen.

Stoffe (Textilien):Laserschneiden eignet sich hervorragend für Textilien und sorgt für saubere, versiegelte Schnittkanten. Es ermöglicht die Realisierung komplexer Designs, individueller Muster und präziser Schnitte in verschiedenen Textilien wie Baumwolle, Polyester, Nylon und anderen. Die Anwendungsbereiche reichen von Mode und Bekleidung bis hin zu Heimtextilien und Polstermöbeln.

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Acryl:Durch Laserschneiden lassen sich präzise, polierte Kanten in Acrylglas erzeugen, wodurch es sich ideal für Schilder, Displays, Architekturmodelle und filigrane Designs eignet.

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2. Metalle

Das Laserschneiden erweist sich dank seiner Fähigkeit, hohe Leistungsstufen zu verarbeiten und gleichzeitig Präzision zu gewährleisten, als besonders effektiv für verschiedene Metalle. Zu den gängigen Metallwerkstoffen, die sich für das Laserschneiden eignen, gehören:

Stahl:Ob Baustahl, Edelstahl oder hochkohlenstoffhaltiger Stahl – Laserschneiden ermöglicht präzise Schnitte in Blechen unterschiedlicher Dicke. Dadurch ist es in Branchen wie der Automobil-, Bau- und Fertigungsindustrie unverzichtbar.

Aluminium:Das Laserschneiden ist bei der Bearbeitung von Aluminium äußerst effektiv und ermöglicht saubere und präzise Schnitte. Aufgrund seines geringen Gewichts und seiner Korrosionsbeständigkeit ist Aluminium in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und im Architekturbereich sehr beliebt.

Messing und Kupfer:Diese Materialien können mittels Laserschneiden bearbeitet werden und werden häufig in dekorativen oder elektrischen Anwendungen eingesetzt.

Legierungen:Die Laserschneidtechnologie eignet sich für die Bearbeitung verschiedenster Metalllegierungen, darunter Titan, Nickellegierungen und weitere. Diese Legierungen finden Anwendung in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt.