Laserschneiden nach Maß – Blechbearbeitung flexibel und günstig

Die Geschichte der Lasertechnologie

Den Grundstein für den Blechzuschnitt per Laserstrahlung legte Albert Einstein durch die Postulierung der stimulierten Emission in seinem Aufsatz „Zur Quantentheorie der Strahlung“ im Jahr 1916. 1939 theoretisierte der russische Physiker und Hochschullehrer Valentin Fabrikant den Einsatz stimulierter Emission zum Verstärken von Strahlungen.
1950 entwickelten der amerikanische Physiker Charles Townes und die russischen bzw. sowjetischen Physiker Nikolai Basso und Alexander Prokhorov die Quantentheorie der stimulierten Emission und erbrachten den Nachweis für die stimulierte Emission von Mikrowellen. Neun Jahre später postulierte Gordon Gould, Doktorand der Columbia University, dass sich stimulierte Emission zur Verstärkung des Lichts einsetzen lässt. Er beschrieb einen optischen Resonator, der die Fähigkeit besitzt, kohärentes Licht zu erzeugen, und bezeichnete diesen als LASER, die Kurzform von Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (deutsch: Lichtverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission).
Im Jahr 1960 entwickelte der US-amerikanische Physiker Theodore Maiman am Forschungsinstitut Hughes in Malibu, Kalifornien, den ersten funktionsfähigen Prototyp eines Lasers. Dieser verwendete synthetischen Rubin als aktives Medium und emittierte einen tiefroten Lichtstrahl mit 694,3 Nm Wellenlänge. Er wurde zunächst in militärischen Entfernungsmessern eingesetzt. Heute findet er aufgrund seiner hohen Spitzenleistung kommerzielle Anwendung bei der Lochbohrung in Diamanten.
Den ersten Kohlendioxid-(CO2-)Laser entwickelte 1963 der indische Elektroingenieur und Physiker Chandra Kumar Patel am Forschungsinstitut AT&T Bell Laboratories. Diese Art des Lasers ist deutlich kostengünstiger als der Rubinlaser bei gleichzeitig höherer Effizienz. Diese Eigenschaften verhalfen dem CO2-Laser zu seinem weltweiten Durchbruch als Industrielaser.

Wie werden Laserstrahlen erzeugt?

Beim Laserstrahl wird die Verstärkung des Lichts durch die Aufnahme und Abstrahlung von Energie erzielt. Die erforderliche Energiezufuhr erfolgt über eine Strahlenquelle, die sich aus einem aktiven Lasermedium, einem Pumpensystem plus Resonator sowie einem System aus optischen Elementen wie Spiegeln und Linsen zusammensetzt. Nach der Signalform werden dabei Dauerstrich- und Pulslaser und nach der Art des Lasermediums Gas-, Festkörper-, Farbstoff- und Freie-Elektronen-Laser unterschieden. Trotz dieser Untergliederung gleicht sich die Funktionsweise der einzelnen Lasertypen, da die Lichtverstärkung in allen Fällen durch Absorption und Abstrahlung von Energie erzielt wird. Diese Energie wird mittels Resonator gebündelt, wodurch ein Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte erzeugt wird.

Wie funktioniert das Laserstrahlschneiden?

Das thermische Schneidverfahren setzt sich aus zwei simultan ablaufenden Teilvorgängen zusammen. Einerseits wird der fokussierte Laserstrahl an der Schittstelle absorbiert und bringt so die zum Schneiden benötigte Energie ein. Andererseits stellt die konzentrisch zum Laser ausgerichtete Schneiddüse das Prozess- bzw. Blasgas bereit, das Dämpfe und Spritzer von der Fokussieroptik fernhält und gleichzeitig die Schnittfuge von abgetragenen Werkstoffresten befreit.
Abhängig von der im Wirkbereich erzielten Temperatur und der zugeführten Prozessgasart kann der Fugenwerkstoff in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen. Je nachdem, ob es sich dabei um eine Flüssigkeit, um ein Oxidationsprodukt oder um Dampf handelt, werden folgende drei Varianten des Laserstrahlschneidens unterschieden:

Laserstrahlschmelzschneiden

Bei diesem Verfahren der Blechbearbeitung wird der Werkstoff entlang der Schnittkontur durch die Laserstrahlung geschmolzen und die dabei entstehende Schmelze mittels Gasstrahl unter hohem Druck herausgeblasen. Die punktgenaue Zuführung der Laserstrahlenergie verhindert die ungewollte Oxidbildung. Das Schmelzschneiden ist äußerst präzise und gewährleistet Produkte in sehr hoher Schnittqualität.

Laserstrahlbrennschneiden

Das Brennschneiden beruht auf derselben Funktionsweise wie das Laserstrahlschmelzschneiden, kommt jedoch meist beim Trennen größerer Materialstärken zur Anwendung. Bei dieser Methode wird am Schnittpunkt reiner Sauerstoff zugeführt, der mit dem Werkstoff reagiert und dabei eine hohe Wärmeenergie erzeugt. Dadurch wird das Material punktuell geschnitten und gleichzeitig die anfallende Schmelze aus der Schnittfuge geblasen.

Laserstrahlsublimierschneiden

Hierbei verdampft der Werkstoff unter sehr großer Hitzeentwicklung. Durch diesen als Sublimation bezeichneten Prozess lässt sich die Bildung von Materialschmelze vermeiden. Der mitgeführte Gasstrahl wird nicht zum Ausblasen der Schnittfuge eingesetzt, sondern zum Schutz der empfindlichen Spiegel und Linsen. Ein typisches Beispiel für dieses Verfahren ist das Schneiden von Kunststoff mit klaren Schnittkanten.

Für welche Werkstoffe eignet sich das Laserschneiden nach Maß?

Das Schneiden per Laserstrahlung ermöglicht die präzise Bearbeitung aller schmelzbaren Materialien mit einer Stärke von bis zu 50 Millimetern. Der technische Aufwand fällt dabei abhängig von den einzelnen Werkstoffgruppen zum Teil verschieden aus. Beim Bearbeiten von Stahl ist die Leistungsdichte des Laserstrahls beispielsweise deutlich geringer als beim Zuschnitt von Aluminium oder Messing, da diese Metalle stark spiegelnde Oberflächen und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, kommen daher je nach Material unterschiedliche Lasersysteme zur Anwendung.

Worin liegen die Vorteile des Laserstrahlzuschnitts?

Der Zuschnitt mit Laserpower hat die Bearbeitung von Metall revolutioniert. Bislang gibt es kaum ein Verfahren der Blechbearbeitung, das flexibler oder günstiger wäre.
Die größten Vorteile liegen in:

• der Kosteneffizienz schon bei geringen Mindeststückzahlen,
• einer hohen Flexibilität in Form und Material,
• der hohen Materialausnutzung und Wirtschaftlichkeit,
• sehr feinen, oft nachbearbeitungsfreien Schnittkanten,
• geringen Rüstzeiten durch Wegfall des Werkzeugwechsels,
• der Vereinbarkeit mehrerer Aufträge in einem Arbeitsschritt,
• der Möglichkeit, Gravuren und Kennzeichnungen parallel zum Zuschnitt zu erstellen.

Brennschneiden bei Alufritze – Blechbearbeitung nach Ihren Vorgaben

Ganz egal, welches Teil aus Blech Sie benötigen, ob Quadrat, Rechteck oder Ronde mit oder ohne Ausschnitt, Halbkreise, Viertelkreise oder einen völlig individuellen Zuschnitt – als Spezialisten für Metall und Blechbearbeitung sind wir für Sie am Start.
Unser Online-Konfigurator ermöglicht es Ihnen, Ihre Produkte auf einfache Weise zu konfigurieren und uns Ihre Wünsche ohne großen Aufwand mitzuteilen. Für einen individuellen Ausschnitt gehen Sie dabei beispielsweise wie folgt vor:

• Schritt 1: Geben Sie die Länge und Breite Ihres Blechs an.
• Schritt 2: Ziehen Sie den/die gewünschten Ausschnitt/e (Rechteck, Kreis oder Ausklinkung) in das Bild und geben Sie im nun erscheinenden Feld die erforderlichen Maße an.
• Schritt 3: Wählen Sie ein Material aus.
• Schritt 4: Geben Sie an, ob die Außenecken abgerundet sein sollen.
• Schritt 5: Lassen Sie uns wissen, ob wir Ihr Blech entgraten sollen oder nicht.
• Schritt 6: Tragen Sie im Stückzahlfeld ein, ob Sie nur ein Teil oder mehrere haben möchten.
• Schritt 7: Übernehmen Sie Ihre Produkte mit einem Klick auf das grüne Feld in den Warenkorb.

Für andere Produkte kann das Prozedere leicht abweichen. Insgesamt sollte Ihnen die Bedienung unseres Konfigurators jedoch keine Schwierigkeiten bereiten. Wenn doch, setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung.
Die Preise für das Brennschneiden haben Sie während des Bestellvorgangs immer im Blick. Jede Änderung der Optionen wird direkt in den Endpreis eingerechnet. Über die Lieferkosten für Deutschland, die Schweiz und verschiedene EU-Länder informieren wir unter dem Link „Versand“, den Sie oberhalb des Stückzahlfeldes finden.
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