Laserschneiden von Metall mit einem Laser Cutter: effektiv und einfach

Laserschneiden von Metall ist wirtschaftlich, flexibel und präzis und heute effektiver und einfacher denn je. Besonders im industriellen Bereich erfreut sich das Verfahren daher grösster Beliebtheit, da nahezu jedes Metall damit bearbeitet werden kann.

Welche Metalle eigenen sich zum Laserschneiden mit einem Laser Cutter?

Metallische Materialien bis 6 mm Materialdicke, welche in der industriellen Bearbeitung genutzten werden, können sicher und qualitativ hochwertig geschnitten werden:

  • Baustahl
  • Edelstahl
  • Edelmetalle (Gold, Silber, Platin)
  • Nichteisenmetalle (Aluminium, Bronze, Messing, Kupfer)
  • Titan

Was sind Ihre Vorteile des Laserschneidens von Metall?

Im Gegensatz zum Nibbeln, Fräsen oder Stanzen bringt das Laserschneiden einige entscheidende Vorteile:

  • Höchste Präzision: äusserst schmale Schnittfugen, feinste Designs in unterschiedlichsten anorganischen Werkstoffen
  • Höhere Produktivität: Die Methode ist verzugsarm und je nach Material sind dabei kaum Nachbearbeitungen nötig.
  • Hohe Kosteneffizienz: kein Werkzeugverschleiss
  • Unversehrte Oberflächen: keine mechanische Kraft auf das Werkstück, daher kein Spannen und damit keine mechanische Verformungen

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Vincent Bühlmann
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Vincent Bühlmann

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Zuständigkeits-Bereiche:
LASER CUTTER

Wie funktioniert Laserschneiden von Metall?

Beim Laserschneiden handelt es sich um ein thermisches Trennverfahren, bei dem das zu schneidende Metall im Schnittspalt durch eine kontinuierliche oder gepulste Laserbestrahlung abgetragen wird. Dabei werden die vorgegebenen Geometrien von einem präzisen Laserstrahl nachgezeichnet und das Material so durchtrennt. Meist kommen dabei die effizienten CO2- oder Faserlaser zum Einsatz.

Beim Laserschneiden unterscheidet man je nach Materialstärke und Anforderungen des Werkstückes grundlegend zwischen drei verschiedenen Methoden:

  • Laserbrennschneiden
  • Laserschmelzschneiden
  • Sublimierschneiden

Beim Laserbrennschneiden von Metall sorgt das Schneidgases Sauerstoff für exotherme Oxidationsprozesse. Die frei werdende Energie, durch die Verbrennung von Metall, unterstützt den Schneidprozess stark. Diese Methode eignet sich für die schnelle Produktion von Teilen.

Beim Laserschmelzschneiden von Metall wird mit Inertgas gearbeitet, das als Schneidgas in die Schnittfuge eingeblasen wird und so die Reaktion mit dem Luftsauerstoff unterbindet oder zumindest stark hemmt. Darüber hinaus wird die Schnittkante bzw. das angrenzende Metall gekühlt. Es bildet sich eine oxidarme Schnittkante, die bei all jenen Werkstücken von Vorteil ist, die nicht nachbearbeitet werden sollen bzw. bei denen keine Materialveränderung erwünscht ist.

Das Sublimierschneiden von Metall erfolgt ohne Schneidgas und kommt bei dünnen Blechen (bis etwa 3mm) zum Einsatz. Hier verdampft das Material unter der Einwirkung des Lasers, wobei ein feiner, oft gratfreier Schnittspalt entsteht.

Faserlaser oder Co2-Laser?

Ob beim Laserschneiden von Metall ein Faserlaser oder ein CO2-Laser zum Einsatz kommen, hängt von den Eigenschaften des jeweiligen Werkstoffes und der Blechdicke ab:

  • Bei Baustahl handelt es sich im industriellen Bereich um das am häufigsten geschnittene Material. Beim Laserschneiden von Baustahl werden zur Herstellung von Zahnrädern, Abdeckungen oder Blenden meist CO2-Laser verwendet.
  • Zum Laserschmelzschneiden oder Brennschneiden von Edelstahl werden sowohl Faserlaser wie auch CO2-Laser verwendet. Für Nichteisenmetalle muss ein CO2-Laser eingesetzt werden.

Co2-Laser zum Laserschneiden von Metall sind sehr effektiv beim Durchdringen von Metall. Leider haben sie aber auch einen grossen Nachteil: Sie neigen dazu, das Metall anzusengen und Rauch zu erzeugen. Dieser Rauch kann das Metall verunreinigen und die Schneidqualität beeinträchtigen. Um dieses Problem zu lösen, wird in vielen Fällen ein Gas verwendet und unterstützt die Schnittqualität und damit das Endergebnis.

Beim Laserschneiden von Metall ist der Einfluss vom gewählten Schneidegas auf die Schneidqualität wesentlich. Die Schneidqualität und Schneidgeomentrie kann durch das richtige Gas erheblich verbessert werden.

Die am häufigsten verwendeten Gase beim Laserschneiden von Metall sind Sauerstoff, Stickstoff und Argon.

  • Sauerstoff wird häufig als einziges Gas beim Laserschneiden von Metallen verwendet, da es die meisten Vorteile bietet. Das Metall wird durch den Sauerstoff schnell auf eine hohe Temperatur erhitzt, so dass dieses weich wird und leicht zu schneiden ist. Außerdem reagiert Sauerstoff mit dem Metall, um eine Schutzschicht auf der Schneide zu bilden, die das Metall vor Korrosion schützt.
  • Stickstoff wird manchmal zusammen mit Sauerstoff verwendet, um die Schneidrate zu erhöhen. Stickstoff kühlt das Metall während des Schneidvorgangs, so dass es nicht so schnell ermüdet oder beschädigt wird. Allerdings kann Stickstoff auch die Schneidgeometrie beeinträchtigen, da er dazu neigt, in Spalten zu springen.
  • Argon wird am häufigsten verwendet, wenn eine sehr saubere und glatte Schneide erforderlich ist. Argon verhindert, dass Schmutzpartikel und Oxidationsprodukte an der Schneide haften bleiben. Allerdings ist Argon auch ein teureres Gas und kann daher aus wirtschaftlichen Gründen ungeeignet sein.

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