Laserschneidanwendungen: Von Holz bis Luft- und Raumfahrt

Laserschneider verarbeiten eine enorme Materialvielfalt: von Holz bis Kunststoff, von Stahl bis Keramik.

Überblick über das breite Anwendungsspektrum:

Luft- und Raumfahrt

Luftfahrt und Laserschneiden sind seit Langem eng verknüpft. Boeing nutzte Laserschneidtechnik bereits in den 1970ern für Triebwerke.

Luft- und Raumfahrt stellen höchste Ansprüche an Material & Technologie: moderne Triebwerke brauchen immer höhere Leistung bei sinkendem Verbrauch. Werkstoffe mit verbesserter Festigkeit bei geringerer Dichte sind der effizienteste Weg – Lasermaterialbearbeitung hat sich dafür bewährt.

Laserleistungen: wenige 100 W bis mehrere kW. Einsatz: Schneiden & Fügen von Legierungs-/Superlegierungsblechen, Tieflochbohren in Turbinentriebwerken, Reparatur von Gasturbinenschaufeln, On-the-fly-Bohren von Enteisungspaneelen, Oberflächenwärmebehandlung. Ergebnis: effizienter Hochtemperaturbetrieb.

Heute sogar Ultrakurzpulslaser (Picosekunden 10⁻¹² s, Femtosekunden 10⁻¹⁵ s). Extreme Pulsdauer → Spitzenleistungen im GW-Bereich → nahezu jedes Material bricht unter Bestrahlung instantan zusammen.

Vorteile:

• Festigkeit erhöhen, Dichte reduzieren.
• Hohe Prozessvielfalt: durch Laserparameter-Tuning können Schneiden, Bohren, Schweißen, Beschichten mit EINER Maschine realisiert werden.

Photovoltaik-Module

Herstellung erfordert mehrere dünne Schichten leitender & photoaktiver Materialien. Diese werden strukturiert, gebohrt, kontaktiert.

Laser: Kantenisolierung (Edge Deletion) bei Dünnschichtsolarzellen. Korrosionsschutz & Langzeit-Kurzschlusssicherheit: Schichtsystem an Modulkante entfernen & laminieren. 2000er: gesamte Solarindustrie auf Laser umgestiegen – wenige mm Halbleiterrand vom Si-Wafer entfernen, die sonst Kurzschlüsse an den Rändern verursachen.

Prozessgeschwindigkeit > 700 mm/s, extrem geringes Kurzschlussrisiko. Deutlich zuverlässiger als Alternativen (z. B. Sandstrahlen).

Zweite Laseroperation: Bohren von Solarzellen. Berührungslos, extrem schnelle Positionierung, keine mechanische Belastung. Tausende Bohrungen pro Sekunde.

Vorteile:

• Extrem kleine, präzise Solarzellen.
• Kostengünstig.
• Sehr zeiteffizient.
• Leicht in Fertigungslinie integrierbar.
• Berührungslos, prozesssicher, präzise.
• Sehr geringes Kurzschlussrisiko.
• Deutlich zuverlässiger als alle bisherigen Markttechniken.

Mode & Textil

Laserschneiden war Haute-Couture vorbehalten, heute breiter verfügbar. Lasergeschnittene Seide & Leder in Prêt-à-porter-Kollektionen (Topshop, ASOS).

Optimal für Synthetikfasern: Kunststoffe schmelzen beim Schnitt → versiegelte, perfekte Kante, kein Ausfransen. Naturfasern: Hitze schädigt Fasern leicht → Verfärbung an Schnittkante (durch Stoff- & Laserstärke anpassbar).

Leder: hervorragend. Beispiel: Hermès (französischer Sattler/Designer) nutzt mehrere Laser in Werkstätten – Lederhaut zuscheiden. Handwerker schneiden jetzt 4–5 Taschen aus EINER Haut – ohne den Materialverlust von Messerschnitt.

Vorteile:

• Hohe Präzision.
• Saubere Laserschnitte.
• Versiegelte Stoffkanten → kein Ausfransen.
• EINE Maschine schneidet vielfältige Materialien: Seide, Nylon, Leder, Neopren, Polyester, Baumwolle…
• Schnitt OHNE Druck auf Stoff – kein Teil des Prozesses berührt das Textil.
• Keine ungewollten Spuren – besonders wertvoll bei empfindlichen Stoffen (Seide, Spitze).

Robotik, Drohnen & Elektronikfertigung

Laserschneiden bietet effiziente Lösungen für fast jedes Material der Elektronikbranche.

Beispiel MicroSD-Karten: Laserschneiden 3× kosteneffektiver als Wasserstrahl bei vergleichbarer Leistung. Gleiches für Leiterplatten. Smartphone-Fertigung: Laser in allen Aspekten – Gehäuse schneiden, Tastatur-/Anschlussbohrungen, Markengravur, Display-Schutzfolie aufschmelzen.

Drohnen & Roboter: Laserschneiden für Elektronikkomponenten & Strukturteile.

Vorteile:

• Strahlablenkung per Scankopf → beliebige komplexe Konturen in kurzer Zeit umprogrammierbar & schneidbar.
• Laser nutzt sich NICHT ab → konstante Prozessqualität.
• Versiegelte, saubere Kanten.