Laserschneiden

Das Laserschneiden in Kombination mit einer Schneiddüse stellt die gängigste Variante des Verfahrens dar. Bei dieser Art des Schneidens wird der Laserstrahl durch eine Schneiddüse geführt und fokussiert. Im Einsatz sind je nach Schneidverfahren verschiedene Prozessgase, die koaxial durch die Düse in den Schnittspalt mit hohem Druck geblasen werden.

Das Laserstrahlschmelzschneiden kommt bei Metallen zum Einsatz und ist dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas inerte Gase verwendet werden. Im Prinzip wird die Schmelze durch den Gasdruck nach unten aus dem Schnittspalt getrieben. Da reaktionsträge Gase wie Argon, Stickstoff oder Helium verwendet werden, neigt die Schnittkante nicht zum Verbrennen und wird vor Oxidation geschützt. Es entstehen saubere, oxidfreie Schnittkanten, die keiner Nacharbeit bedürfen. Häufig wird das Laserstrahlschmelzschneiden für das Trennen von Edelstählen genutzt.

Das Laserstrahlbrennschneiden hingegen nutzt als Prozessgas Sauerstoff. Dadurch kommt es beim Schneiden zu einer exothermen Reaktion und das Schneidgas unterstützt den Schneidprozess. Es lassen sich dadurch sehr dicke Materialien schneiden wie bspw. 25 mm Baustahl. Die Schnittkante ist im Gegensatz zum Laserstrahlschmelzschneiden aufgrund der hohen Wärmebelastung dunkel bis schwarz. Dies kann zu Beeinträchtigungen bei Folgeprozessen wie Lackieren oder Beschichten führen. Um jedoch mit hoher Präzision und Geschwindigkeit dicke Materialien wirtschaftlich zu schneiden, stellt dieses Verfahren eine gute Alternative zum bspw. autogenen Brennschneiden dar.

Das Laserstrahlsublimierschneiden bezeichnet das Schneiden von Werkstoffen, welche keinen schmelzflüssigen Zustand eingehen. Darunter fallen beispielsweise organische Werkstoffe wie Holz, Furnier oder faserverstärkte Kunststoffe. Diese Werkstoffe werden nicht in eine flüssige Phase, sondern gleich in Dampf überführt. Das Prozessgas, wie bspw. Luft oder Stickstoff, hat hierbei die Aufgabe, diese Dämpfe und Abbrände nach unten aus der Schnittfuge zu treiben.

Beim Laser-Remote-Schneiden wird der Laser mit einem Laserscansystem kombiniert. Im Gegensatz zu den anderen Verfahren wird hier kein Prozessgas benötigt. Der Prozess beruht auf dem Prinzip, dass der sehr fein fokussierte Laserstrahl mehrfach über das Werkstück geführt wird. Hierbei kommt es mit jeder Überfahrt zu einem Aufschmelzen des Materials und zur Entstehung von Plasma. Dadurch entsteht ein Dampfdruck, der die Schmelze nach oben wegsprengt. Mit jeder Wiederholung entsteht so ein tieferer Schnittspalt bis hin zum Durchtrennen des Bauteiles. Das Laser-Remote-Schneiden wird vorwiegend bei sehr dünnen Metallfolien bis hin zu Stählen bis 1 mm Stärke eingesetzt. Mit der richtigen Wahl des Lasers und entsprechenden Prozessparametern können mit diesem Verfahren sehr schnelle und präzise Schnitte entstehen. Neben Metallen können auch organische Materialien wie Furnier, Textilien oder viele Kunststoffe geschnitten werden. Es sind keine Verbrauchsmittel wie Prozessgase im Einsatz, wodurch dieses Verfahren sehr wirtschaftlich eingesetzt werden kann.