Was für den Privathaushalt wahrscheinlich eine Nummer zu viel des Guten ist, bietet im gewerblich-industriellen Bereich entscheidende Vorteile. Das Laserschneiden. Anders als beim Schneiden mit Sägen, Messern oder Scheren wird hierbei ein festes Material, in der Regel Metalle, mit einem Laserstrahl geteilt. Mittlerweile sind die technischen Entwicklungen derart weit vorangeschritten, dass nun beinahe jedes Material, sauber und ohne Verschnitte, durch Laserschneiden, beispielsweise bei Wilsberg Metalltechnik GmbH, zwei- oder dreidimensional geteilt werden kann. Und auch die entsprechenden Geräte sind zwischenzeitlich wesentlich preiswerter zu kaufen, sodass dieses Verfahren auch bei kleineren Stückzahlen für Unternehmen immer attraktiver geworden ist.
Verfahrensarten
Im Bereich des thermischen Laserschneidens sind aktuell drei Verfahren gängig, bei denen jeweils ein Festkörper durch einen komprimierten Laserstrahl getrennt wird. Dies sind das Laserstahlschmelzschneiden, das Laserstrahlbrennschneiden und das Laserstrahlsublimierschneiden.
Laserstahlschmelzschneiden
Beim Laserstahlschmelzschneiden wird durch den Laserstrahl die Schnittfläche dauerhaft erhitzt und mit einem Gas, in der Regel Stickstoff, ausgeblasen. Die Schneidegeschwindigkeit ist hierbei von Absorptionsgrad des Werkstoffes und der Laserleistung abhängig. Das Verfahren ist meist bei oxidfreien Metallen zum Einsatz. Die Schnittkanten sind durch die wellenförmige Erstarrung nach den Lasern gekennzeichnet. Auch können an den Schnittunterkanten Schmelztropfen entstehen. Insofern eignet sich dieses Verfahren eher für gröbere Werkstoffe, wie zum Beispiel Stahlträger.
Laserstrahlbrennschneiden
Lange Zeit war das Laserstrahlbrennschneiden eine häufig genutzte Variante für das Laserschneiden. Hierbei wird das zu schneidende Material erwärmt und mit Hinzugabe von Sauerstoff, mit einem relativ niedrigen Druck, verbrannt. Hierbei können im Regelfall nur Werkstoffe bearbeitet werden, deren Schmelztemperatur oberhalb der Zündtemperatur liegt. Auch entstehen an den Schnittkanten Oxidschichten, welche bei einer weiteren Bearbeitung des Materials von Nachteil sein können. Daher werden mit diesem Verfahren vorwiegend unlegierter Stahl oder manchmal auch Edelstähle getrennt, auch aufgrund der im Vergleich etwas größeren Schnittkante von 0,1 – 0,8 Millimeter.
Laserstrahlsublimierschneiden
Das Sublimierschneiden mittels eines Laserstrahles bezeichnet das Trennen eines Werkstoffes durch Verdampfen, bei dem die Dämpfe direkt ausgeblasen werden. Mit diesem Verfahren können nicht nur Metalle, sondern jegliche Art von Material, organisch oder auch anorganisch, getrennt werden. Beim Schneiden mit dem Laser wird das Material in der Schnittkante direkt gasförmig, somit entsteht keinerlei Kondensation an den Schnittflächen. Dadurch ist dieses Verfahren gerne in den Bereichen der Holz-, Kunststoff, Textil- und Leberverarbeitung genutzt. Sofern die Laser eine hohe Spitzenleistung haben und die Flussdichte hoch genug ist, entsteht bei diesem Verfahren keine Wärmefluss- bzw. Schmelzzone.
Unabhängig von den Verfahren für das Schneiden mit einem Laser ergeben sich diverse Vorteile. Man erreicht sehr saubere und schmale Schnittkanten, hat wenig Materialverschleiß und ist bei den Stückzahlen und Materialien sehr flexibel. Nach der Investition in eine solche Anlage ist lediglich der Energieverbrauch und der Arbeitsschutz neu zu beurteilen. Im Bereich des Arbeitsschutzes bieten die Berufsgenossenschaften jedoch entsprechende Lehrgänge für das Personal, um einen sicheren Umgang mit den Lasern zu gewährleisten.