Laserschneiden – Laserschneiden von Metall

Das Laserschneiden ist eine Technologie, die zum Schneiden von Materialien Laser verwendet, so wird es im Allgemeinen in der Industriefertigung verwendet. Das Laserschneiden erfolgt durch die Leitung des Ausgangs eines Hochleistungslasers durch Optik. Bei dem industriellen Laserschneiden werden zum Schneiden von flachen Materialien, sowie Konstruktions- und Rohrmaterialien Schneidemaschinen verwendet.

Laserschneiden – Laserschneiden von Metall

Typ von Laserschneiden

CO2 Laser werden mit durch die Gasmischung laufender Strom- oder Radiofrequenzenergie "gepumpt" (RF-Erregung). RF ist eine neue und immer beliebteste Methode. Da Gleichstrom im Inneren des Hohlraums Elektroden braucht, kann man es mit Belag von verschiedenen Materialien erreichen (Erosion von Elektroden). RF Resonatoren haben äußere Elektroden, so neigen diese zu den gegebenen Problemen nicht. CO2 Laser kann man zum industriellen Schneiden von verschiedenen Materialien verwenden, z.B. Titan, Stahl, rostfreier Stahl, Aluminium, Kunststoff, Holz, bearbeitetes Holz oder Papier. Diese Laser verwendet man in erster Linie zum Schneiden und zur Bearbeitung von Metall und Keramik.

 

Außer der Stromquelle können die Art und Typ der Gasströmung die Leistung beeinflussen. Bei den CO2-Lasern sind Typen mit schneller axialen Strömung, mit langsamer axialen Strömung, mit Querströmung. Zum Beispiel in dem Resonator mit schneller axialen Strömung zirkuliert die Mischung von Kohlendioxid, Helium und Stockstoff mit Hilfe einer Turbine oder Bläser mit entsprechend großer Geschwindigkeit. Die Querlaser haben dagegen kleinere Geschwindigkeit, so brauchen diese einfacheren Bläser. Die Platten- oder diffus gekühlten Resonatoren haben statisches Gasfeld, deshalb braucht man nicht so großen Druck. Es führt zum Ersparnis von Turbinen und Glasmitteln.

 

Der Lasergenerator und äußere Optik (inkl. Fokuslinse) braucht Kühlung. Abhängig von der Größe und Konfiguration des Systems kann die Abwärme mit der Kühlflüssigkeit direkt in die Luft kommen. Wasser ist ein häufig verwendetes Kühlmedium, die durch ein Kühl- oder Wärmeübertragungssystem zirkuliert wird.

 

Von den durch Wasserstrahl gesteuerten Laser arbeitet das Laser-Mikrospiel so, dass ein Impuls-Laserstrahl in ein Wasserstrahl mit niedrigerem Druck angeschlossen ist. Es dient der Durchführung der Schneidefunktionen, wobei der Wasserstrahl durch den Laserstrahl durch innere Reflexion zu dem optischen Faser leitet. Es hat einen Vorteil, dass das Wasser die Bruchstücke entfernt und das Material kühlt. Andere Vorteile im Gegensatz zu dem traditionellen "trockenen" Laserschneiden sind die große Geschwindigkeit, sowie die Möglichkeit des parallelen geführten Schneidens.

 

Fiber Laser entwickelt sich sehr in der Metallschneideindustrie. Im Gegensatz zu CO2 verwendet die Fiber Technologie festes Medium und kein Gas und keine Flüssigkeit. Der „Kern-Laser” erzeugt den Laserstrahl, dann amplifiziert sich in einem Glasfaser. Die Laser mit einer Wellenlänge von 1,064 Mikrometer haben sehr kleine Punktgröße (im Vergleich zu CO2 um 100-mal kleiner), Ideal zum Schneiden von lichtreflexivem Metall. Es ist ein besonderer Vorteil von Fiber im Vergleich zu CO.

 

Laserschneidemetoden

Beim Laserschneiden gibt es viele verschiedene Methoden, verschiedene Materialien werden zum Schneiden von verschiedenen Materialien verwendet. Zum Beispiel Schmelzen, Schlagen, Schmelze, Brennen, Vaporisation, Spannen, Kaltschneiden, Riss der thermischen Spannung und stabilisierter Laserschneiden.

 

Verdampfendes Schneiden

Bei dem verdampfenden Schneiden erwärmt der fokussierte Strahl die Oberfläche des Materials zum heißen Punkt, dann entsteht ein Loch. Das Loch wird dank der erhöhten Absorption schnell tief. Während das Loch tiefer wird und das Material siedet: entsteht Dampf, dadurch wird die Öffnung größer. Die nicht schmelzenden Stoffe, (Holz, Kohle oder duroplastischer Kunststoff) werden in den meisten Fällen mit verdampfendes Schneiden geschnitten

 

Blasen

Die Schmelze und das Blasen (Fusionsschneiden) verwendet Hochdruckgas, dass das geschmolzene Material von dem Schneidegebiet weggeblasen wird, so ist nicht so große Leistung notwendig. Zuerst muss man das Material bis zum Schmelzpunkt wärmen, dann bläst der Gasbläser das geschmolzene Material aus, so muss man die Temperatur des Materials nicht erhöhen. Auf diese Weise wird in erster Linie Metall geschnitten.

 

Riss der thermischen Spannung (Wärmespannungsriss)

Die spröden Materialien sind besonders empfindlich beim thermischen Riss, der bei der thermischen Rissmethode (Wärmespannungsriss) verwendet wird. Der fokussierte Strahl verursacht lokale Heizung und thermische Ausdehnung. Deshalb entsteht ein Riss, den man mit der Bewegung des Balkens leiten kann. Der Riss kann in der Reihenfolge m / s bewegt werden. Der thermische Spannungsriss wird am häufigsten zum Glasschneiden verwendet.

 

Silizium

 Die Trennung der mikroelektronischen Chips erfolgt bei der Herstellung der Halbleiter durch das aus Siliziumplatten bestehenden sog. Stealth-Verfahren, er erfolgt durch einen Impulslaser. Laserwellenlänge (1064 nm).

 

Reaktives stabilisiertes Laser-Gasschneiden, Brennschneiden)

Das reaktive Schneiden ist ähnlich wie Schneiden durch Sauerstoffpistole, aber der Laserstrahl dient in diesem Fall als Zündquelle. Diese Methode verwendet man meistens zum Schneiden von Kohlenstoffstahl stärker als 1 mm, dieses Verfahren hat also kleine Laserleistung, aber zum Schneiden von sehr starken Stahlplatten geeignet.

 

Laserschneiden in Nyíregyháza

 

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