Laserschneiden
bei Metall

Es gibt Stoffe, die mit Vorsicht per Laser bearbeitet werden sollten. Das Hauptproblem liegt nicht bei einer Beschädigung des Werkstoffes, sondern an der Entstehung gefährlicher Gase. 

Ein paar Beispiele für derartige Stoffe:

• Inhaltsstoffe/Übergangsmetalle (Chlor, Jod, Chrom, usw.)
• Kunststoffe (PVC, PVB)
• Textilien (insbesondere Leder)

Beim Laserschneiden von Metall muss vorsichtig gearbeitet werden. Auf Grundlage des Werkstoffes kann die Gefahr einer giftigen Gasbildung bestehen. 

Kupfer und Blei sind passende Beispiele. Metalle wie diese sollten nicht ohne vorbeugende Maßnahmen bearbeitet werden. Es wird eine ausreichende Belüftung und eine Filteranlage benötigt. Aluminium kann gefahrlos geschnitten werden.

Aluminium ist ein Leichtmetall, das bei Industrien wie Maschinenbau oder Fahrzeugbau eine zentrale Rolle einnimmt. Es stellt an die Schneidtechnik hohe Anforderungen. Deshalb ist Aluminium ein gutes Beispiel für das Laserschneiden von Metall.

Bei Aluminium handelt es sich um ein leichtes und weiches Metall. Aluminium hat einen sehr geringen Schmelzpunkt. Thermische Verfahren wie autogenes Brennschneiden sind ungeeignet.

Der Schmelzpunkt von Aluminium liegt bei rund 660 °C. Das Metall besitzt eine starke Wärmeleitfähigkeit. Aluminium stellt hohe Ansprüche an den Laser Cutter, denn es ist ein Metall, das reflektiert.

Damit man Aluminium schneiden kann, braucht es eine Schneidmaschine, die mit niedrigen Temperaturen arbeitet. Die Technik darf durch die Reflektionen des Aluminiums nicht beeinträchtigt werden.

Eine auf Laserschneiden für Metall optimierte Schneidmaschine kann diese Ansprüche umsetzen. Am besten eignet sich der Scheibenlaser, ein kristalliner Laser. Dieser hat eine sehr geringe Wärmeentwicklung und erweist sich robust gegen Reflektionen – perfekt geeignet für den Alu-Zuschnitt.

Aluminium bis zu einer Dicke von 4 mm lässt sich mit dem Scheibenlaser verdampfen. Bei diesem Verfahren fällt das Problem der Wärmeleitfähigkeit des Leichtmetalls nicht ins Gewicht. Diese Form der Bearbeitung wird Laserstrahl-Sublimationsschneiden genannt. Das Laserschneiden von Metall kann mit dieser Variante klare Kanten hervorbringen, benötigt aber mehr Zeit.

Ein Nd-YAG-Laser kann Aluminium bis zu einer Dicke von 20 mm schneiden. Das Zertrennen von Aluminium bei dieser Materialstärke benötigt wärmere Temperaturen. Das geht zu Lasten der Schnittqualität. Aufgrund der höheren Schnittgeschwindigkeit wird bei einer größeren Aluminium-Dicke vom Laserbrenn- oder -schmelzschneiden Gebrauch gemacht.

Die Vorgehensweise ist bei allen Metallen ähnlich. Je dicker das Metall ist, desto höher muss die Stärke des Lasers sein. Wenn ein Metall wie Aluminium besondere Voraussetzungen zum Schneiden benötigt, können diese mit der passenden Laserschneidmaschine umgesetzt werden.

In der Industrie wird der CO2-Laser zum Laserschneiden von Metall nachgefragt. Die Gaslaser-Bauart kann hohe Temperaturen erreichen. Zum Beispiel kann diese Konstruktion legierten und unlegierten Stahl bis zu einer Dicke zwischen 25 und 40 mm zertrennen. Diese Bauart bietet viel Leistung und arbeitet wirtschaftlich.