Suchen

Laserschneiden Werkstatt-Laser schneidet Aluminium mit hoher Präzision

Redakteur: Stefanie Michel

Schon im 1-kW-Bereich sind CO2-Laser zum Schneiden von Stählen wirtschaftlich, insbesondere bei niedrig legierten Stählen unter Verwendung von Sauerstoff als Schneidgas. Bei Aluminiumwerkstoffen jedoch muss der starken Reflexion und der hohen Wärmeleitung begegnet werden. Mit dem entsprechenden „Energiemanagement“ sind mit einer Laserschneidanlage saubere Schnitte mit hoher Genauigkeit möglich.

Firmen zum Thema

Die Hochleistungslaserschneidanlage Laser-Jet: Komplettsystem zur Laserbearbeitung. Bild: Knuth Werkzeugmaschinen
Die Hochleistungslaserschneidanlage Laser-Jet: Komplettsystem zur Laserbearbeitung. Bild: Knuth Werkzeugmaschinen
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Entwicklung der Laserschneidmaschine Laser-Jet hat sich an Kriterien orientiert, die für den wirtschaftlichen Einsatz im Werkstattbereich wie auch als „Zweitmaschine“ zur Ergänzung vorhandener Hochleistungslaserschneidanlagen entscheidend sind. Deshalb stehen die Attribute „flexibel und funktionell“, „platzsparend“ sowie „kostengünstig in Anschaffung und Verbrauch“ im Vordergrund.

Laserschneiden von Aluminium ist schwierig

Zum Schneiden von Metallen gehört auch das Trennen von Aluminiumwerkstoffen. Aluminium weist ein hohes Reflexionsvermögen auf, was für die langwellige infrarote Laserstrahlung in besonderer Weise zutrifft. Gleichzeitig besitzt es eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sodass die eingebrachte Wärmemenge sich sogleich großflächig im Werkstück verteilt.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

Deshalb ist ein „Energiemanagement“ notwendig, damit den Schnittspalt möglichst klein bleibt. Ist nur wenig Material durch Schmelzen abzutragen, kann trotz behinderter Leistungseinbringung schnell geschnitten werden, was die Leistungsverluste durch Wärmeableitung in Grenzen hält. Dennoch muss der Schnittspalt gerade noch groß genug sein, um genügend Schneidgas einblasen zu können, das die entstehende Schmelze mit ausreichender Geschwindigkeit austreibt.

Strahlfokus beim Laserschneiden unter der Blechunterseite

Bei einer zu einer guten Schnittqualität führenden Schneidanordnung ist der Strahlfokus unter die Blechunterseite gelegt, der Ort der höchsten Strahlintensität liegt also im Bereich der ausfließenden Schmelze. Die Düsenöffnung, aus der der fokussierte Laserstrahl und das Schneidgas Stickstoff koaxial austreten, ist deutlich größer als die Schnittfugenbreite.

Dementsprechend ist hinter der Schneidfront noch eine hinreichende Gasströmung vorhanden, die die Schmelze aus der engen Schnittfuge auszutreiben vermag. Zudem ist der Abstand der Düse zur Blechoberfläche klein, um beim vorgegebenen Schneidgasdruck auf dem Blech einen möglichst großen Staudruck zu erreichen, der das Schneidgas in die entstehende Schnittfuge treibt.

Strahlqualität des Lasers ist entscheidend für die Schnittqualität

Das Tieflegen des Strahlfokus darf jedoch nicht dazu führen, dass die folglich geringere Strahlintensität in Höhe der Blechoberfläche nicht mehr ausreicht, den Schneidvorgang aufrechtzuerhalten. Daher besteht eine hohe Anforderung an die Strahlqualität des verwendeten Lasers: Einerseits muss eine in Bezug auf die Blechdicke „schlanke“ Strahlform (Rayleigh-Länge 1,5 mm oder größer für ein 3 mm dickes Blech) das tiefe Eindringen des Strahls in den Schnittspalt ermöglichen.

(ID:379844)