Das Verfahren des Laserschneidens ist in der Industrie aufgrund der Modernität und Präzision eine beliebte Wahl. Sowohl in der Metallbearbeitung als auch im Maschinenbau und der Industrie kommt es mittlerweile zum Einsatz. Dabei kombiniert das Laserschneidverfahren Geschwindigkeit, Präzision und Flexibilität. Wie genau das Verfahren des Laserschneidens funktioniert, welche Varianten es gibt und in welchen Anwendungsbereichen es zum Einsatz kommt, erklärt Risto Ihnen umfangreich in diesem Blogeintrag.
Was versteht man unter dem Verfahren des Laserschneidens?
Unter dem Begriff Laserschneidverfahren versteht man ein berührungsloses Trennverfahren, bei welchem ein hochenergetischer Laserstrahl Materialien punktgenau erhitzt, bis sie schmelzen oder verdampfen. Ein Schneidgas entfernt dabei die Schmelze aus der Schnittfuge, um eine saubere, glatte Kante des Schnitts ohne mechanische Belastung zu erzielen. Anders als klassische Trennmethoden wie Sägen, Stanzen oder Wasserstrahlschneiden arbeitet das Verfahren des Laserstrahlschneidens vollständig kontaktlos. Somit entstehen keine Werkzeugkosten und auch filigrane Geometrien lassen sich präzise schneiden.
Typische Materialien, die für das Verfahren des Laserschneidens geeignet sind und zum Einsatz kommen, sind:
- Stahl, Edelstahl und Aluminium,
- Kupfer und Messing sowie
- Kunststoffe und dünne Bleche.
Aufbau und Funktionsweise des Laserschneidverfahrens
Beim Verfahren des Laserschneidens spielen verschiedene Komponenten eine Rolle:
Aufbau und Funktionsweise des Laserschneidverfahrens
Beim Verfahren des Laserschneidens spielen verschiedene Komponenten eine Rolle:
| Komponente | Funktion |
|---|---|
| Laserquelle | Erzeugt den Laserstrahl. Häufig wird ein Faserlaser oder CO2-Laser verwendet. |
| Optik und Linsen | Leiten und bündeln den Laserstrahl auf eine ausgewählte Fläche mit hoher Energiedichte. |
| CNC-Steuerung | Führt den Schneidkopf millimetergenau entlang der programmierten Form für präzise Schnitte. |
Wie läuft das Verfahren des Laserstrahlschneidens ab?
Um einen präzisen, berührungslosen Schnitt zu erreichen, sind im Gegensatz zu herkömmlichen Trennverfahren deutlich weniger Arbeitsprozesse notwendig:
- Erzeugung: Der Laserstrahl wird in der Quelle erzeugt.
- Übertragung: Über einen Spiegel oder Glasfaserkabel gelangt der Strahl zum Schneidkopf.
- Fokussierung: Die Linse bündelt die Energie auf den Schneidpunkt.
- Materialbearbeitung: Der Strahl erhitzt das Material lokal, bis es schmilzt oder verdampft.
- Schneidgas: Stickstoff oder Sauerstoff entfernt die Schmelze, um die Schnittkante zu schützen.
Die wichtigsten Laserschneidverfahren im Überblick
Nicht alle Materialien lassen sich mit demselben Verfahren des Laserschneidens optimal bearbeiten. Daher unterscheidet man zwischen drei Hauptarten, je nach Einsatzgebiet:
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Hauptarten des Laserschneidens
Nicht alle Materialien lassen sich mit demselben Verfahren optimal bearbeiten. Daher unterscheidet man zwischen drei Hauptarten des Laserschneidens, je nach Einsatzgebiet:
| Verfahren | Ablauf | Vorteil | Nachteil | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| Schmelzschneiden (Melt and Blow) |
Das Material wird geschmolzen; Inertgas bläst die Schmelze aus der Schnittfuge. | Saubere, oxidfreie Schnittkanten bei hoher Oberflächenqualität. | Hoher Gasverbrauch und begrenzte Schnittgeschwindigkeit. | Edelstahl, Aluminium und feine Oberflächen. |
| Brennschneiden (Flame Cutting) |
Der Laser erhitzt das Material; Sauerstoff erzeugt die Verbrennung. | Sehr hohe Schnittgeschwindigkeit, was ideal bei dicken Blechen [Blechzuschnitte](https://www.risto-lasertechnik.de/leistungen/laserschneiden) ist. | Oxidierte Schnittkanten benötigen Nachbearbeitung. | Baustahl und dickwandige Bleche. |
| Sublimierschneiden (Vaporization Cutting) |
Das Material verdampft direkt ohne Schmelze. | Extrem präzise Schnitte ohne Schmelzrückstände. | Langsamer Prozess bei hohem Energieverbrauch. | Dünne Bleche, Kunststoffe und empfindliche Werkstoffe. |
Vorteile und Grenzen der Anwendungsbereiche des Laserschneidens
In vielen industriellen Branchen lässt sich das Laserschneidverfahren finden. Die Vielseitigkeit macht es zu einem Kernelement der modernen Fertigung in Bereichen wie:
- Dem Maschinen- und Anlagenbau,
- Der Automobilindustrie.
- Der Architektur und im Design sowie
- Der Luft- und Raumfahrt.
Hierbei bietet das Verfahren des Laserschneidens eine Vielzahl von Vorteilen:
- Präzision: hohe Schnittqualität auch bei filigranen Konturen,
- Geschwindigkeit: herausragende Prozessgeschwindigkeit insbesondere bei dünnen Materialien,
- Flexibilität: für eine Vielzahl an Materialien und Formen geeignet,
- Wirtschaftlichkeit: wenig Werkzeugverschleiß und minimaler Nachbearbeitungsaufwand sowie
- Qualität: Nahezu gratfreie Schnittkanten.
Komplexe Formen aus Holz werden mit einem Laserschneidgerät bearbeitet.
Jedoch existieren beim Laserschneidverfahren, gleich wie bei herkömmlichen Trennverfahren, ebenfalls Grenzen:
- Einschränkungen: Ab einer bestimmten Materialdicke ist das Schneiden nur begrenzt möglich.
- Energiebedarf: Insbesondere bei reflektierenden Materialien ist ein hoher Energiebedarf nötig.
- Kosten: Die Anschaffungskosten für einen Laserstrahlschneider sind vergleichsweise hoch.
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Trotz der Grenzen überzeugt das Laserschneidverfahren durch Effizienz und Präzision. Die Methode vereint Geschwindigkeit mit Wirtschaftlichkeit bei optimalen Ergebnissen, womit sie ideal für Branchen ist, in denen hohe Ansprüche an Qualität und Effizienz gestellt werden. Bei Risto unterhalten wir einen leistungsstarken Maschinenpark. Die technische Expertise unseres Teams sowie unser 24h-Express-Service machen Risto zu Ihrem zuverlässigen Partner für alles rund um das Verfahren des Laserschneidens. In unserem Blog informieren wir Sie zudem regelmäßig rund um Themen, die sich mit dem Laserschneiden befassen. Vertrauen Sie auf Präzision mit Risto und starten Sie Ihr Projekt mit uns!
FAQ zum Laserschneiden und dem Verfahren
Was ist das Verfahren des Laserschneidens?
Das Laserschneidverfahren ist ein modernes Trennverfahren, bei welchem ein fokussierter Laserstrahl das Material punktgenau erhitzt. Die entstandene Schmelze trennt das Werkstück präzise. Im Anschluss säubert ein Gasstrom die Schnittfuge, wodurch eine gratfreie Schnittkante entsteht.
Wo liegt der Unterschied zwischen Schmelz-, Brenn- und Sublimierschneiden beim Verfahren des Laserstrahlschneidens?
Beim Schmelzschneiden wird das Material geschmolzen. Beim Brennschneiden wird es zusätzlich verbrannt, während es beim Sublimierschneiden verdampft. Die Wahl des Verfahrenshängt vom Material und der gewünschten Schnittqualität ab.<h3>Welche Vorteile hat das Verfahren des Laserschneidens gegenüber dem Wasserstrahlschneiden?</h3>Beim Wasserstrahlschneiden wird mit hohem Druck gearbeitet. Das Laserschneidverfahren arbeitet hingegen mit Lichtenergie, wodurch die Methode präziser, schneller und sauberer ist.Zudem fallen keine wasserbedingten Rückstände an und feine Details sind leichter umsetzbar.
Wie präzise ist das Verfahren des Laserstrahlschneidens?
Moderne CNC-gesteuerte Lasersysteme erreichen Toleranzen im Zehntelmillimeterbereich. Die Präzision ermöglicht es, komplexe Konturen oder filigrane Strukturen zu fertigen.
Welche Dicken können mit dem Verfahren des Laserstrahlschneidens bearbeitet werden?
Je nach Laserleistung und Material lassen sich Blechdicken von 0,1 bis 25 mm schneiden. Dünne Materialien profitieren von besonders feinen Schnittkanten, während leistungsstarke Faserlaser auch dicke Metalle effizient bearbeiten können.