Was ist am Laserschneiden von Aluminium beteiligt?
Das Laserschneiden von Aluminium kann schwieriger sein als die Verwendung von Lasern zum Präzisionsschneiden von Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder anderen Materialien. Aluminium ist mit einem Laser schwer zu schneiden, da es sowohl reflektierend als auch wärmeleitend ist und die Fähigkeit besitzt, Wärme abzuleiten. Aufgrund dieser Eigenschaften erfordert das Laserschneiden von Aluminium eine spezielle Handhabung und Ausrüstung, um eine angemessene Qualität des Aluminiums zu gewährleisten.
Es gibt zwei Hauptklassen von Lasern, die zum Metallschneiden verwendet werden. Hierzu zählen Neodym- oder Neodym-dotierte Kristalllaser sowie Kohlendioxid (CO 2 ) -Gaslaser. Kristalllaser fokussieren und verstärken den Lichtstrahl durch einen festen Kristall, der sich aus den sie beschreibenden Elementen zusammensetzt. CO 2 -Laser steuern den Laserstrahl mit Kohlendioxidgas.
Zusätzlich zum Laser kann eine Gasunterstützungstechnologie eingesetzt werden. Gasunterstützungssysteme verwenden einen Gasstrom, der entweder durch die Laserstrahldüse oder durch eine Sekundärdüse geleitet wird. Dies entfernt geschmolzenes Metall, Gase und andere Materialien aus der Schneidzone.
Um Aluminium mit einem Laser zu schneiden, sind Laser mit höherer Leistung erforderlich als für andere Metalle. Oft wird eine Gasunterstützung benötigt, um zu verhindern, dass sich geschmolzene Schlacke an der Unterkante des Schnitts ansammelt. Aluminium leitet Wärme und kühlt schnell ab, was zu einem schlechten Schliff führen kann. Für dickere Aluminiumbleche wird normalerweise ein CO 2 -Laser benötigt, der leistungsstärker ist als die Neodym-Laser.
Das Laserschneiden von Aluminium kann entweder durch Bewegen des Aluminiumblechs unter dem optischen Schneidkopf oder durch Bewegen des optischen Kopfs über ein stationäres Aluminiumblech erreicht werden. Das letztere Verfahren wird als fliegendes Optiksystem bezeichnet und ist üblicherweise mit einem computergestützten Schneidsystem verbunden. Fliegende Optiksysteme sind bei großen industriellen Schneidvorgängen häufiger anzutreffen, da das Aluminiumblechmaterial sehr groß sein kann und unter einem stationären Schneidkopf nur schwer zu bewegen ist.
Beim Laserschneiden von Aluminium muss eine Reihe von Überlegungen angestellt werden. Der Stromverbrauch kann dabei deutlich höher sein als bei anderen Schneidtechnologien. Der Stromverbrauch kann auch deutlich höher sein als bei anderen Metallen. Zusätzliche Kosten entstehen durch die Notwendigkeit einer Gasunterstützung, um Abfallmaterial zu entfernen und eine hohe Schnittqualität aufrechtzuerhalten.
Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium kann die Dicke von Aluminium begrenzen, die mit Lasersystemen angemessen geschnitten werden kann. Das Laserschneiden von Aluminium erzeugt hohe Schnittkantentemperaturen, die die Metalleigenschaften in der Nähe des Schnitts verändern können, was eine zusätzliche Wärmebehandlung erforderlich machen kann. Das Verständnis dieser Überlegungen ist der Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit des Prozesses.