Was ist Laserschneiden und wie funktioniert es?

Laserschneiden ist eine Technologie, bei der ein Laser zum Schneiden oder Bohren von Material verwendet wird. Das Verfahren kann zum Schneiden verschiedener Materialien verwendet werden, darunter Metall, Holz, Kunststoffe und Textilien. Laserschneiden ist hilfreich bei Fertigungsanwendungen, bei denen ein hohes Maß an Genauigkeit erforderlich ist. So können beispielsweise komplizierte Muster oder Formen in Metallteilen erzeugt werden, die mit herkömmlichen Methoden nur schwer herzustellen wären. Wie funktioniert Laserschneiden?

So funktioniert Laserschneiden

Der Laserschneidprozess beginnt mit Ihrer Idee. Sobald Sie es entwickelt haben, können Sie Verwenden Sie CorelDRAW um die Grafik oder eine andere 2D-Software vorzubereiten und die Daten an den Laser zu senden. Der Lasercutter erzeugt einen leistungsstarken Laserstrahl, der mit dem Laserkopf auf das Material gerichtet wird. Je nach Laserleistung und Materialeigenschaften schmilzt, verdampft oder brennt der Strahl dann durch das Material.

Der Laser verwendet normalerweise ein Bewegungssteuerungssystem oder ein einzigartiges Programmiersystem namens G-Code, um die Bewegungen des Lasers zu steuern. Der G-Code gibt dem Laser beispielsweise Anweisungen, wohin er sich bewegen und wie viel Kraft er aufwenden muss, wodurch er sehr präzise durch Material schneiden kann. Beispielsweise könnte eine G-Code-Datei den Laser anweisen, sich in einer geraden Linie über ein Stück Holz zu bewegen und dabei Tausende von winzigen Schnitten zu machen. Erfahren wie man eine G-Code-Datei vorbereitet.

Der Prozess erzeugt einen präzisen und sauberen Schnitt ohne Verbrennungen oder Brandflecken. Das fertige Produkt wird nach dem Schneiden und Abkühlen des Materials aus der Maschine entnommen, ohne dass das Material nachbearbeitet werden muss. Laserschneiden ist eine genaue und vielseitige Methode, um alles von kleinen Teilen bis hin zu komplexen Komponenten zu erstellen.

Anwendungen des Laserschneidens

In der modernen Welt sind Laserschneider eine äußerst nützliche Technologie. Hier sind acht Beispiele für Branchen, in denen Laserschneiden eingesetzt werden kann:

• Automobilbau: Es hilft bei der Herstellung von Autoteilen und Komponenten mit hoher Präzision.
• Luft- und Raumfahrtfertigung: Aufgrund ihrer Genauigkeit und Effizienz werden sie häufig zur Herstellung von Flugzeugteilen verwendet.
• Medizinische Geräte: Wird häufig im medizinischen Bereich für Geräte wie Herzschrittmacher und Stents verwendet.
• Elektronikfertigung: Laserschneider erstellen Leiterplatten und andere elektronische Komponenten.
• Lebensmittelverarbeitung: Diese Maschinen werden zunehmend in der Lebensmittelindustrie für Aufgaben wie das Schneiden und Würfeln eingesetzt.
• Textilherstellung: Wird oft verwendet, um Muster und Formen im Stoff zu erzeugen.
• Glaszuschnitt: Es kann verwendet werden, um komplizierte Designs in Glas zu erstellen.
• Holzbearbeitung: Sie können Laserschneider verwenden, um detaillierte Muster und Formen in Holz zu erstellen.

Die Hauptkategorien von Lasern

Hier sind die drei beliebtesten Lasertypen, die heute in verschiedenen Branchen eingesetzt werden:

1. CO₂-Laser

CO₂-Laser verwenden Kohlendioxid und in gewissem Umfang Stickstoff, um die Wirksamkeit von Lichtlasern zu verbessern. Diese Laser verwenden eine Röhre mit Gas im Inneren, in der hohe Elektrizität Druck auf die Gaspartikel ausübt, wodurch ein Strahl von Hochleistungs-Infrarotlicht (Laserstrahl) erzeugt wird. Das Rohr ist unten abgebildet.

Der Laserstrahl wird zwischen den Spiegeln in der Lasermaschine hin und her zur Düse und dann schließlich zum Arbeitsbereich geworfen, wie unten gezeigt.

Die Hin- und Herbewegung des Lasers nach vorgegebenen Anweisungen im Computer sorgt für den bedarfsgerechten Schnitt des Materials. Mit CO₂-Lasern können Sie Materialien wie Holz, Kunststoff, Sperrholz, Gummi, Leder, Papier und Stoff schneiden. Diese Laser können andere Materialien wie Glas und Stein nicht schneiden; Sie können sie jedoch gravieren.

2. YAG-Laser

Diese Festkörperlaser verwenden als aktives Medium einen Yttrium-Aluminium-Granat (YAG)-Kristall. Eine externe Energiequelle wie elektrischer Strom regt die Elektronen im Kristall an und erzeugt das Laserlicht. Der YAG enthält zwei reflektierende Spiegel, m1 und m2, die wie unten gezeigt am Ende angebracht sind.

Eine Kryptonlampe oder ein Xenonblitz wird verwendet, um die Signale von m1 zum Ausgang durch m2 zu pumpen. Die Taschenlampe regt Ionen aus der unter den Spiegeln angebrachten Stromquelle auf hohe Energieniveaus an. Beim Energieübergang wird der Photonenstrahl zum Laserschneiden erzeugt.

YAG-Laser werden normalerweise zum Bohren von Materialien wie Metall verwendet. Sie zeichnen sich gegenüber anderen Typen durch ihre hohe Effizienz und Stabilität aus. Sie sind außerdem beständig gegen Hitze- und Feuchtigkeitsschäden, was sie ideal für den Einsatz in industriellen Umgebungen macht.

3. Faserlaser

Faserlaser werden hauptsächlich für verwendet Lasergravur-Projekte und nicht explizit zum Schneiden. Sie können sie jedoch zum Schneiden dünner Metalle verwenden, normalerweise nach mehreren Durchgängen. Diese Laser erzeugen Strahlen unter Verwendung einer aktiven optischen Faser, die dann zum Schneidkopf übertragen werden. Sie können Edelstahl und Aluminium schneiden und sind bekannt für ihren hervorragenden elektrischen Wirkungsgrad und ihre niedrigen Betriebskosten.

Vorteile des Laserschneidens

Laserschneiden ist eine beliebte Methode zum Erstellen komplizierter Designs und Formen in verschiedenen Materialien. Hier sind sieben Vorteile des Laserschneidens:

• Hohe Präzision: Laser können Materialien mit feinen Details und Genauigkeit durchschneiden.
• Geschwindigkeit: Lasersysteme können Material schnell durchtrennen, was sie ideal für Umgebungen mit hoher Produktion macht.
• Vielseitigkeit: Diese Technik kann durch verschiedene Materialien schneiden, darunter Holz, Metall, Glas und Kunststoff.
• Sauberer Prozess: Lasersysteme erzeugen im Vergleich zu anderen Verfahren wie maschineller Bearbeitung oder Stanzen wenig oder kein Abfallmaterial.
• Computergesteuert: Das bedeutet, dass man mit Leichtigkeit komplexe Formen und Designs erstellen kann.
• Kosteneffizient: Lasersysteme sind wartungsarm und können in mehreren Projekten eingesetzt werden.
• So macht Laserschneiden Spaß: Zu sehen, wie ein Laser durch Material wie Butter schneidet, ist befriedigend. Egal, ob Sie ein erfahrener Bediener sind oder gerade erst anfangen, das Laserschneiden kann eine angenehme Erfahrung sein.

Nachteile des Laserschneidens

Laserschneiden ist nicht ohne Nachteile. Hier sind sechs davon:

• Brandgefahr: Das von Laserschneidern emittierte Licht kann extrem hohe Temperaturen erzeugen, die ein Feuer in brennbaren Materialien entzünden könnten.
• Kann teuer werden: Die Anfangsinvestition in einen Laserschneider kann ziemlich hoch sein, und die Betriebskosten (z. B. Stromverbrauch) können sich ebenfalls summieren.
• Erfordert eine angemessene Menge an Wartung: Die Spiegel und Linsen müssen sauber und ausgerichtet gehalten werden, und die Bediener müssen das gesamte System regelmäßig kalibrieren.
• Erzeugt gefährliche Dämpfe und Stäube: Diese müssen zum Schutz der Bediener und der Ausrüstung ordnungsgemäß aus dem Arbeitsbereich entfernt werden.
• Kann ein langsamer Prozess sein. Das Durchtrennen von dickeren Materialien kann lange dauern, und die Materialeigenschaften begrenzen oft die Schnittgeschwindigkeit.
• Es kann einige Zeit dauern, Folgendes zu meistern: Es gibt viel zu wissen über die verschiedenen Einstellungen und wie sie sich auf den Schnitt auswirken, und es kann einige Zeit dauern, bis Sie sich im Umgang mit einem Laserschneider auskennen.

Wer in einen Lasercutter investieren möchte, muss diese Nachteile bedenken. Für viele Anwendungen überwiegen jedoch die Vorteile. Bei richtiger Pflege und Wartung kann ein Laserschneider jahrelang störungsfrei arbeiten.

Präzise durch Materialien schneiden

Wie wir untersucht haben, ist das Laserschneiden eine interessante Technologie, und ihre Zukunft sieht rosig aus. Mit dem technologischen Fortschritt wird diese Schneidmethode immer leistungsfähiger und präziser. Die meisten Laserschneider können Materialien wie Metall mit hoher Präzision schneiden. Und da es immer beliebter wird, steigt die Nachfrage nach qualifizierten Arbeitskräften. Diejenigen, die in der Bedienung von Laserschneidern geschult sind, werden sehr gefragt sein; Daher ist dies eine hervorragende Gelegenheit, in diese aufregende Technologie einzusteigen.