Verfahren:
Das Laserstrahlschneiden gehört zu den thermischen Trennverfahren und wird im Bereich der Fertigung von Bauteilen aus Tafel und Rohren eingesetzt sowie zur Endbearbeitung von Baugruppen zum präzisen Schneiden von Löchern und Konturen. Der Laserstrahl wird in einem Laserbearbeitungskopf mit Linsen-Düsen-System auf die Werkstückoberfläche fokussiert und erhitzt das darunterliegende Material. Mit Hilfe eines koaxial geführten Schneidgasstrahls wird das erhitzte Material aus dem Fugenbereich entfernt und die Schnittfuge entsteht durch die Relativbewegung zwischen Laserbearbeitungskopf und Werkstück. Man unterscheidet den Schneidvorgang in die drei Verfahrensvarianten Sublimations-, Schmelz- und Brennschneiden. Beim Sublimationsschneiden werden Werkstoffe ohne ausgeprägte Schmelzphase durch hohe Energiedichten vorwiegend dampfförmig abgetragen. Ergebnis dieser mit Schutzgas (Argon, Stickstoff) eingesetzten Schneidtechnik sind glatte, riefenfreie und nichtoxidierte Schnittkanten mit geringer Wärmeeinflusszone. Anwendungen: Schneiden von Keramik, Holz, Papier, Kunststoffen und Metallen (oxidfrei) im Pulsbetrieb
Das Schmelzschneiden führt bei Einsatz geringerer Strahlenenergie nur zum Aufschmelzen des Materials, welches mit einem inerten Gasstrahl (meist Stickstoff) an der Schnittfuge ausgetrieben wird. Aufgrund der Schmelzbaddynamik treten auf den Schnittkanten typische Riefenstrukturen auf und die Wärmeeinflusszonen sind ausgeprägter. Die Schneidgastechnik mit höheren Drücken führt zu steigenden Schnittgeschwindigkeiten. Anwendungen: Schneiden von Gläsern, Kunststoffen und Metallen (oxidfrei) im CW- und Pulsbetrieb.
Beim Brennschneiden von Metallen, das einen Sauerstoffstrahl voraussetzt, erfolgt ein schmelzflüssiger Abtrag des Materials durch Ausblasen aus der Schnittfuge. Die zusätzlich wirkende exotherme Reaktion des Sauerstoffs mit dem Metall (Oxidation) bewirkt einen erhöhten Energieeintrag. Damit werden deutlich höhere Schneidgeschwindigkeiten erreicht und die mögliche schneidbare Materialstärken steigt. Die oxidierten Schnittkanten weisen charakteristische Riefen und erhöhten Wärmeeinfluss auf. Anwendung: Schneiden von niedriglegierten Stahlwerkstoffen.
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