Laserschneiden

Laserschneiden (in der Werkstatt oft kurz Lasern, englisch Laser Cutting) ist ein thermisches Trennverfahren, bei dem ein fokussierter Laserstrahl den Werkstoff in einem kleinen Punkt aufschmilzt oder verdampft und ein Schneidgasstrahl die Schmelze aus der Schnittfuge bläst. Der Schneidkopf bewegt sich nach einem CNC-Programm über der Blechtafel und schneidet eine beliebige 2D-Kontur aus. Neben Flachbettlasern gibt es Anlagen für Rohre und Profile sowie 5-Achs-Laser für den Beschnitt von Pressteilen.

Für Metalle dominieren heute Faserlaser mit einer Wellenlänge von etwa 1 µm. Sie sind bei dünnen und mittleren Blechdicken schnell und kommen auch mit reflektierenden Werkstoffen wie Aluminium, Kupfer oder Messing zurecht. CO2-Laser mit einer Wellenlänge von 10,6 µm werden heute vor allem für Nichtmetalle eingesetzt: Holz, Sperrholz, PMMA (Acrylglas), Textilien oder Leder.

Das Schneidgas beeinflusst Geschwindigkeit und Kantenqualität. Sauerstoff wird bei Baustahl verwendet (Laserbrennschneiden): Die exotherme Reaktion beschleunigt den Schnitt, an der Kante bleibt jedoch eine Oxidschicht. Stickstoff ergibt bei Edelstahl und Aluminium saubere, oxidfreie Kanten (Laserschmelzschneiden), allerdings bei höherem Gasverbrauch. Druckluft ist ein günstigerer Kompromiss für dünne Bleche.

Die Schnittfugenbreite liegt je nach Dicke in der Größenordnung von 0,1 bis 0,5 mm, die Maschine kompensiert sie automatisch. Die Konturgenauigkeit bewegt sich bei dünnen Blechen meist um ±0,1 mm. Mit zunehmender Dicke nimmt sie ab, die Schnittfläche bekommt Riefen und eine leichte Rechtwinkligkeitsabweichung. Schnittqualität und Grenzabmaße thermisch geschnittener Teile klassifiziert die Norm DIN EN ISO 9013. Üblich sind Bleche von wenigen Zehntelmillimetern bis etwa 20 bis 25 mm bei Baustahl, leistungsstarke Anlagen schaffen auch mehr.

Laserschneiden ist die erste Wahl für Blechteile in der Einzel- und Kleinserienfertigung: Flanschplatten, Konsolen, Abdeckungen, Schilder, Versteifungen und Abwicklungen vor dem Blechbiegen. Es braucht kein teilespezifisches Werkzeug: Eine Änderung bedeutet nur ein neues Programm, und verschiedene Teile aus demselben Werkstoff lassen sich gemeinsam aus einer Tafel schneiden. Deshalb eignet es sich für Prototypen ebenso wie für wiederkehrende Serien mit wechselnden Varianten.

Für sehr dicke Werkstoffe, für Teile ohne Wärmeeinflusszone sowie für Stein, Glas oder Verbundwerkstoffe ist das Wasserstrahlschneiden besser geeignet. Bei großen Serien einfacher Teile mit Sicken kann Stanzen oder Pressen günstiger sein.

Nach dem Sauerstoffschnitt trägt die Kante eine Oxidschicht, auf der Pulverlack schlechter haftet. Wählen Sie für Teile mit Pulverbeschichtung daher den Stickstoffschnitt oder fordern Sie das Entfernen des Zunders, etwa durch Strahlen. Bei Stählen mit höherem Kohlenstoffgehalt kann die Kante aufhärten und das Bohren oder Gewindeschneiden erschweren. Bohrungen, die kleiner sind als die Blechdicke, sind problematisch, und genaue Bohrungen für Stifte werden besser gebohrt oder gerieben. PVC und andere chlorhaltige Kunststoffe werden nicht gelasert, weil dabei korrosive und gesundheitsschädliche Gase entstehen.

Liefern Sie mit der Anfrage 2D-Konturen im Maßstab 1:1 (zum Beispiel als DXF-Datei) mit geschlossenen Konturen ohne doppelte Linien, oder ein 3D-Modell mit Zeichnung. Nennen Sie den Werkstoff mit Bezeichnung, die Dicke, die Stückzahl und ob entgratet werden soll, bei Sichtteilen aus Edelstahl oder Aluminium auch die Schliffrichtung und die Schutzfolie. Klären Sie, wo Spuren der Mikrostege (Microjoints) bleiben dürfen, die die Teile beim Schneiden in der Tafel halten, und ob die geforderten Toleranzen der üblichen Genauigkeit des Lasers entsprechen.