Als perfektes Trennwerkzeug eignet sich der Laserstrahl des

Boschstraße 20, D52531 Übach-Palenberg
Schneiden mit Laser-Technologie
Als perfektes Trennwerkzeug eignet sich der Laserstrahl des gepulsten Nd:YAG-Laser, um selbst
härteste Materialien zu trennen. Zum Beispiel Refraktärmetalle wie Wolfram und Molybdän, aber
auch technische Keramiken und Carbide bringt eine optimale Fokussierung der Lasers zum
schmelzen. Bei geringer Wärmeeinflusszone schneidet ein gepulster Laser enge Radien, scharfe
Kanten und Ecken sowie schmale Stege. Dies alles bei hoher Konturgenauigkeit im 1/100mm
Bereich. Weiterhin zeigen sich auch Schrägschnitte, unter extremen Winkeln von 20° zur
Werkstückoberfläche, nahezu gratfrei und ohne Verrundungen. Schnittfugenbreiten von 0,025mm
bis 0,2mm sind mit Festkörperlasern bei Materialstärken von 0,01mm bis zu 4mm zu realisieren.
Prozess:
Verfahren:
Im Prinzip wird der Laserstrahl so auf das Werkstück fokussiert, das der Werkstoff
durch lokale Aufheizung zur Prozesstemperatur übergeht. Die Begrenzung dieses
Bereichs bildet die Schnittfuge womit auch die Wärmeeinflusszone
eingegrenzt wird. Absorbtionsverhalten, Wärmeleitfähigkeit und Schmelzpunkt des
Werkstoffs bestimmen die Parametereinstellung des Laser. Die in der Dampfphase
entstehende Schmelze treibt ein unterstützender Gasstrom hierbei aus der
Schnittfuge.
Beim Laserschmelzschneiden wird der gepulste Nd:YAG- oder FaserIaser mit
einem Strahldurchmesser von 1/10mm und größer auf der Werkstückoberfläche
fokussiert. Bei der Kurzfristigen Einwirkung (Pulsdauer von kleiner 1ms) ist die
Wärmebelastung des Werkstücks sehr gering. Im Werkstück wird die Laserleistung
in Wärme umgewandelt und bewirkt eine lokale Aufheizung über die
Schmelztemperatur hinaus. Hohe Laserintensität durch kleine Strahldurchmesser
und hohe Pulsleistung (bis zu 20KW) führen hier zum Ziel.
Die Schmelze und der entstehende Materialdampf werden mittels eines Gasstroms
(5 bis 15 bar) aus der Schnittfuge ausgeblasen. In der Regel verwendet man hierzu
Sauerstoff und Druckluft. Je nach Anforderung des Werkstoffs kann aber auch
Stickstoff oder Argon eingesetzt werden. Diese verhindern die Oxydation der
Werkstoffoberfläche.
Einflussgrößen auf die Schnittqualität sind Materialart und Dicke,
Schnittgeschwindigkeit, Breite des Spalts sowie die Wärmeeinflusszone. Mit den
Laserparametern kann man weiterhin Einfluss auf die Schnittgeschwindigkeit und
Trennqualität nehmen. Schnittgeschwindigkeiten bis zu mehreren m/min sind
durchaus möglich.
Je nach Anwendung ist es notwendig, zur Ermittlung der optimalen
Schneidergebnisse, eine Reihe von Vorversuchen durchzuführen.
Platinenschnitt für Kollektorgehäuse aus
Molybdän, Stärke 0,3mm
Griff-Ummantelung für Füllfederhalter aus
Bronce, Stärke 0,3mm

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