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Laserschneiden
Laserschmelzschneiden
Grundsätzlich erfolgt das Schneiden von Metallen mittels Laser
durch einer lokale Erwärmung des Materials über seinen Schmelzpunkt
im Brennpunkt des fokussierten Laserstrahls. Die erzeugte Schmelze
wird durch ein koaxial zum Laserstrahl geführtes Gas ausgetrieben,
so daß eine Schnittfuge entsteht. Speziell bei höher legierten Stählen
und Aluminium wird typischerweise ein inertes Gas (Stickstoff, Argon)
als Schneidgas verwendet. Dieser als Laserschmelzschneiden bezeichnete
Prozeß wird ausschließlich durch die Energie des Laserstahls unterhalten.
Die somit benötigte Laserleistung ist höher als beim Laserbrennschneiden.
Das Laserschmelzschneiden liefert nicht oxidierte Schnittflächen,
die vor allem beim Schweißen als Folgeprozeß zum Beschnitt benötigt
werden. Laserschmelzschneiden wird heute industriell bis zu 25 mm
Materialstärke eingesetzt, wobei zu beachten ist, daß bei steigender
Materialstärke eine angemessene Schnittfugenbreite zum Austreiben
der Schmelze zu berücksichtigen ist. Sowohl CO2- als
auch Nd:YAG-Laser eignen sich grundsätzlich für diese Applikation.
Die Entscheidung über die zu verwendende Strahlquelle wird z.B.
durch die Schneidgeometrie, die Taktzeit, die Systemtechnik und
vor allem das Material beeinflußt. Das am weitesten verbreitete
Schneiden in zwei Dimensionen ist eine Domäne der CO2-Laser,
da sich das beste Kosten - Nutzen Verhältnis realisieren läßt. Typische
Schneidgeschwindigkeiten für Stahl liegen z.B. bei 8 m/min für 1
mm, 4,5 m/min für 3 mm und 1,5 m/min für 8 mm Materialstärke.
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