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Wenn man als Laie von Blech lasern hört, kann man sich darunter zunächst nicht viel vorstellen. Man kennt es höchstens aus Filmen, wenn Bösewichte mit einem fiktiven Laser einen Tresor öffnen wollen, doch in Wirklichkeit geht es auch viel einfacher. In der Industrie gehört das Lasern von dünnen Blechen schon längst zum Alltag. Doch wie funktioniert diese Form der Blechbearbeitung und welche Vorteile bietet sie?
Wie funktioniert das Lasern von Blech?
Grundsätzlich kann dazu gesagt werden, dass ein sehr stark fokussierter Laserstrahl ein dünnes Werkstück bearbeitet. Die Blechbearbeitung ist eine kleinteilige Sache, bei der das Material letztendlich schmilzt oder sogar verdampft. Beim Lasern wird allerdings Prozessgas verwendet, das im Endeffekt fast so wichtig ist, wie der Laser selbst. Das Gas wird während dem Lasern über eine Düse zurückgeleitet und schützt dabei die Optik des Lasers, sodass keine Metallspritzer oder sonstige Gase eindringen können. Abgetragenes Material wird dadurch ebenfalls vom Werkstück entfernt und so kann ein reibungsloser Schneideprozess stattfinden.
Welche Laserverfahren gibt es?
Beim Lasern wird grundsätzlich zwischen dem Festkörperlaser und dem CO2-Laser unterschieden. Der CO2-Laser ist dabei der Klassiker. Ein Gasgemisch wird elektrisch animiert, um im Anschluss einen Laserstrahl zu erzeugen. Schon seit vielen Jahren wird diese Methode bei der Blechfertigung eingesetzt. Bei Festkörperlasern handelt es sich dagegen um eine noch recht neue Methode, denn hier wird der Laserstrahl durch einen kristallinen Festkörper erzeugt. Je nach Form und Ausprägung des Körpers, unterscheidet man am Ende zwischen einem Faserlaser, einem Stablaser und einem Scheibenlaser.
Welches Verfahren nun besser geeignet ist, lässt sich nicht auf den ersten Blick beantworten. Beide haben ihre individuellen Vor- und Nachteile. Die Schnittqualität ist beim CO2-Laser sehr gut und er funktioniert auch hervorragend bei etwas dickeren Werkstücken. Festkörperlaser hingegen haben einen deutlich höheren Wirkungsgrad und sind weniger anfällig für Ausfälle. Die niedrigen Wartungskosten resultieren am Ende in niedrigen Betriebskosten. Hinzu kommt die schnellere Verarbeitung bei dünneren Blechteilen. Des Weiteren überzeugt der Festkörperlaser durch seine Kompaktheit, denn im Vergleich zu einem CO2-Laser nimmt er sehr viel weniger Platz in Anspruch.
Sonderfaktor Blech
Wenn Blech gelasert werden soll, können je nach Prozessgas mehrere Schneideverfahren zum Ziel führen. Das Schmelzschneiden ist beispielsweise gut geeignet, wenn man ein Werkstück an der Schnittstelle immer weiter aufschmelzen kann. Das zugeführte Gas sorgt dafür, dass das geschmolzene Material aus dem Schnitt geblasen wird. Gleichzeitig wird Stickstoff oder Argon verwendet, um chemische Reaktionen zu verhindern, wenn es z.B. zu einer Oxidation des geschmolzenen Materials kommen könnte. Das Schmelzlasern eignet sich in erster Linie für sehr dünne Bleche und hinterlassen auch ohne zusätzliche Verarbeitung ein sauberes Ergebnis.
Beim Brennschneiden kommt hingegen vermehrt Sauerstoff zum Einsatz, denn dieser reagiert mit dem geschmolzenen Metall. Eine exotherme Reaktion wird dadurch eingeleitet, bei der sehr viel Energie freigesetzt wird. Das überschüssige Material verbrennt dadurch ganz einfach in der Schnittfuge, sodass nur wenige Rückstände bleiben, die anschließend vom Sauerstoff aus der Fuge geblasen werden. Dieses Verfahren wird vermehrt eingesetzt, wenn eisenhaltige Materialien geschnitten werden sollen. Gleichzeitig funktioniert es auch sehr gut, wenn das Material etwas dicker ist.
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