Wofür wird ein Laserschneider verwendet?

Es gibt viele Materialien, die mit einem Laserschneider geschnitten werden können:von Holz bis Kunststoff, von Stahl bis Keramik.

Werfen wir einen Blick auf die breite Palette der Laserschneidanwendungen:

Luft- und Raumfahrt

Luftfahrt- und Laserschneidtechnik sind seit jeher eng miteinander verbunden. Denken Sie daran, Boeing war eines der ersten Unternehmen, das in den 1970er Jahren Laserschneidtechnologie für seine Triebwerke einsetzte.

Luft- und Raumfahrt stellen in der Tat höchste Anforderungen an Material und Technik:Moderne Triebwerke müssen immer höhere Leistungen erbringen und gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch senken. Die Verwendung von Materialien mit verbesserter Festigkeit und reduzierter Dichte ist bei weitem der effizienteste Weg, um dieses Ziel zu erreichen, und die Lasermaterialbearbeitung hat sich für diese Ambitionen als geeignet erwiesen.

In der Luft- und Raumfahrt liegen die Leistungen der Laser in der Größenordnung von einigen Hundert Watt bis einigen Tausend Watt. Sie werden zum Schneiden und Schmelzschweißen von Legierungs- und Superlegierungsblechen, zum Tieflochbohren von Turbinentriebwerken, zur Reparatur von Schaufeln für Gasturbinen-Flugzeugtriebwerke, zum fliegenden Bohren von Enteisungsplatten und zur Wärmebehandlung von Oberflächen eingesetzt. Dank dieser Techniken können die Motoren bei hohen Temperaturen effizient arbeiten.

In der Luft- und Raumfahrt werden mittlerweile sogar ultraschnelle Laserschneider eingesetzt. Es gibt zwei Arten von ultraschnellen Lasern:Pikosekunden (1x10-12 Sekunden) und Femtosekunden (1x10-12 Sekunden). Ihre extrem kurze Pulsdauer liefert Spitzenleistungen von Gigawatt, wodurch fast alle Arten von Materialien unter Laserbestrahlung augenblicklich zerfallen können.

Tipps:

• Verbessert die Festigkeit des Materials, verringert jedoch seine Dichte.

• Die Bearbeitung ist sehr vielseitig:Durch die Abstimmung der Laserparameter können mehrere Aufgaben wie Schneiden, Bohren, Schweißen und Beschichten mit einer Maschine gelöst werden.

Photovoltaik-Module

Die Herstellung von Photovoltaikmodulen erfordert mehrere dünne Schichten aus leitfähigen und photoaktiven Materialien. Diese Schichten werden dann strukturiert, gebohrt und miteinander verkabelt.

Laser werden zum Kantenlöschen von Dünnschichtsolarzellen verwendet. Um Dünnschicht-Solarmodule vor Korrosion und Langzeitkurzschlüssen zu schützen, wird das Schichtsystem am Rand des Moduls entfernt und laminiert des Siliziumwafers, was sonst zu unerwünschten Kurzschlüssen an den Rändern führen würde.

Dabei arbeitet der Laserstrahl mit einer Geschwindigkeit von mehr als 700 mm pro Sekunde bei sehr geringer Kurzschlussgefahr. Es ist viel zuverlässiger als alle anderen bisher auf dem Markt befindlichen Techniken, besser als beispielsweise Sandstrahlen.

Eine zweite Operation, die erfolgreich von Lasern bei Gebäudesolarmodulen durchgeführt wird, ist das Bohren von Solarzellen. Der Laser arbeitet berührungslos und kann sich sehr schnell in Position bringen, ohne mechanische Aufladung zu erzeugen. Tausende Löcher können in einer Sekunde gebohrt werden.

Tipps:

• Erzeugt extrem kleine und präzise Solarzellen.

• Preiswert.

• Sehr wenig Zeitaufwand.

• Einfach in die Produktionslinie zu integrieren.

• Berührungslos, präzise und prozesssicher.

• Es besteht eine sehr geringe Kurzschlussgefahr.

• Viel zuverlässiger als alle anderen bisher auf dem Markt erhältlichen Techniken.

Mode

Früher war der Laserschneider Haute-Couture-Designs vorbehalten, aber die Technologie steht den Herstellern heute leichter zur Verfügung. Lasercut-Seiden und -Leder sieht man mittlerweile häufiger in Konfektions-Laufstegkollektionen oder bei Einzelhändlern wie Topshop oder ASOS.

Im Allgemeinen funktioniert das Laserschneiden am besten bei synthetischen Stoffen; die kunststoffe dieser textilien schmelzen während des prozesses, wodurch eine versiegelte, perfekte kante entsteht, die nicht ausfranst. Natürliche Stoffe hingegen werden durch die Hitze des Lasers leicht beschädigt und halten die Fasern an Ort und Stelle. Dies führt in der Regel zu einer Verfärbung an der Schnittkante, auch wenn je nach Stoff und Stärke des Lasers Anpassungen vorgenommen werden müssen, um eventuelle Markierungen zu beseitigen.

Laser funktioniert auch sehr gut auf Leder. So hat beispielsweise der französische Sattlerdesigner Hermès in seinen Werkstätten mehrere Laser angeschafft und schneidet damit Stücke in Lederhaut. Dank dieser präzisen Technologie können die Handwerker jetzt vier bis fünf Taschen in einer Haut schneiden, ohne dabei so viel von ihrem kostbaren und teuren Material zu verlieren wie beim Schneiden mit Klingen.

Tipps:

• Hohe Genauigkeit.

• Saubere Laserschnitte.

• Versiegelte Stoffkanten, um ein Ausfransen zu verhindern.

• Eine einzigartige Maschine kann viele verschiedene Materialien schneiden:Seide, Nylon, Leder, Neopren, Polyester, Baumwolle...

• Laserschnitte werden ohne Druck auf den Stoff ausgeführt, kein Teil des Schneidevorgangs erfordert etwas anderes, um das Kleidungsstück zu berühren.

• Keine unbeabsichtigten Spuren auf dem Stoff, was besonders bei empfindlichen Stoffen wie Seide und Spitze von Vorteil ist.

Roboter, Drohnen und elektronische Fabrikate

Laserschneider bietet eine effiziente Schneidlösung für fast jedes Material in der Elektronikindustrie.

Bei MicroSD-Karten beispielsweise ist das Laserschneiden bei vergleichbarer Leistung dreimal kostengünstiger als das Wasserstrahlschneiden. Gleiches gilt für das Laserschneiden von Leiterplatten. Bei der Herstellung von Mobiltelefonen und Smartphones ist das Laserschneiden ein leistungsstarkes Werkzeug in allen Aspekten der Konzeption. Laser schneiden Plastikboxen, bohren die Löcher der Tastatur, für die verschiedenen Stecker, gravieren die Marke… Der Laser wird sogar verwendet, um einen Plastikflicken zu schmelzen, um den Bildschirm zu schützen.

Drohnen und Roboter erfordern oft auch den Einsatz von Laserschneiden, sowohl für die elektronischen Komponenten als auch für die Teile des Geräts.

Tipps:

• Strahlumlenkung mit Abtastköpfen ermöglicht das Schneiden beliebig komplexer, umprogrammierbarer Konturen in kurzer Zeit.

• Im Gegensatz zu anderen Schneidverfahren kann der Laser nicht verschleißen, was die kontinuierliche Bearbeitungsqualität sicherstellt.

• Versiegelte und saubere Kanten.