Was ist Laserschneiden?
Laserschneiden ist eine Technologie, die einen Laser zum Schneiden von Materialien verwendet und typischerweise für industrielle Fertigungsanwendungen verwendet wird, aber auch von Schulen, kleinen Unternehmen und Bastlern eingesetzt wird.Laserschneiden funktioniert, indem die Ausgabe eines Hochleistungslasers am häufigsten durch Optiken geleitet wird.Die Laseroptik und CNC (Computer Numerical Control) werden verwendet, um das Material oder den erzeugten Laserstrahl zu lenken.Ein typischer kommerzieller Laser zum Schneiden von Materialien würde ein Bewegungssteuerungssystem umfassen, um einem CNC- oder G-Code des Musters zu folgen, das auf das Material geschnitten werden soll.Der fokussierte Laserstrahl wird auf das Material gerichtet, das dann entweder schmilzt, verbrennt, verdampft oder von einem Gasstrahl weggeblasen wird, wodurch eine Kante mit hochwertiger Oberflächengüte entsteht.Industrielle Laserschneider werden zum Schneiden von Flachmaterial sowie von Bau- und Rohrleitungsmaterialien verwendet.
Warum werden Laser zum Schneiden verwendet?
Laser werden für viele Zwecke eingesetzt.Sie werden unter anderem zum Schneiden von Metallplatten verwendet.Auf Weichstahl, Edelstahl und Aluminiumplatten ist der Laserschneidprozess hochpräzise, liefert eine hervorragende Schnittqualität, hat eine sehr kleine Schnittfuge und eine kleine Wärmeeinflusszone und ermöglicht das Schneiden sehr komplizierter Formen und kleiner Löcher.
Die meisten Menschen wissen bereits, dass das Wort „LASER“ eigentlich ein Akronym für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ist.Aber wie schneidet Licht durch eine Stahlplatte?
Wie es funktioniert?
Der Laserstrahl ist eine Säule aus Licht mit sehr hoher Intensität, einer einzigen Wellenlänge oder Farbe.Bei einem typischen CO2-Laser liegt diese Wellenlänge im infraroten Teil des Lichtspektrums, sodass sie für das menschliche Auge unsichtbar ist.Der Strahl hat nur einen Durchmesser von etwa 3/4 Zoll, wenn er vom Laserresonator, der den Strahl erzeugt, durch den Strahlengang der Maschine wandert.Es kann durch eine Reihe von Spiegeln oder „Beam Benders“ in verschiedene Richtungen zurückgeworfen werden, bevor es schließlich auf die Platte fokussiert wird.Der fokussierte Laserstrahl durchläuft die Bohrung einer Düse kurz bevor er auf die Platte trifft.Durch diese Düsenbohrung strömt auch ein komprimiertes Gas, wie beispielsweise Sauerstoff oder Stickstoff.
Die Fokussierung des Laserstrahls kann durch eine spezielle Linse oder durch einen gekrümmten Spiegel erfolgen und findet im Laserschneidkopf statt.Der Strahl muss präzise fokussiert werden, damit die Form des Fokuspunkts und die Energiedichte in diesem Punkt perfekt rund und konsistent sind und in der Düse zentriert sind.Durch die Fokussierung des großen Strahls auf einen einzelnen Punkt ist die Wärmedichte an dieser Stelle extrem.Denken Sie an die Verwendung einer Lupe, um die Sonnenstrahlen auf ein Blatt zu fokussieren, und wie dies ein Feuer auslösen kann.Denken Sie jetzt daran, 6 KW Energie auf einen einzigen Punkt zu fokussieren, und Sie können sich vorstellen, wie heiß dieser Punkt werden wird.
Die hohe Leistungsdichte bewirkt ein schnelles Aufheizen, Schmelzen und teilweises oder vollständiges Verdampfen des Materials.Beim Schneiden von Baustahl reicht die Hitze des Laserstrahls aus, um einen typischen „Oxy-Fuel“-Brennprozess zu starten, und das Laserschneidgas ist reiner Sauerstoff, genau wie bei einem Autogenbrenner.Beim Schneiden von Edelstahl oder Aluminium schmilzt der Laserstrahl einfach das Material und Hochdruckstickstoff wird verwendet, um das geschmolzene Metall aus der Schnittfuge zu blasen.
Bei einem CNC-Lasercutter wird der Laserschneidkopf in der Form des gewünschten Teils über die Metallplatte bewegt und so das Teil aus der Platte geschnitten.Ein kapazitives Höhenkontrollsystem hält einen sehr genauen Abstand zwischen dem Ende der Düse und der zu schneidenden Platte.Dieser Abstand ist wichtig, da er bestimmt, wo sich der Brennpunkt relativ zur Oberfläche der Platte befindet.Die Schnittqualität kann durch Anheben oder Absenken des Brennpunkts direkt über der Plattenoberfläche, an der Oberfläche oder direkt unter der Oberfläche beeinträchtigt werden.
Es gibt viele, viele andere Parameter, die die Schnittqualität ebenfalls beeinflussen, aber wenn alle richtig kontrolliert werden, ist das Laserschneiden ein stabiler, zuverlässiger und sehr genauer Schneidprozess.
Postzeit: 19. Januar 2019