Moderne Lasertechnologie
Die moderne Lasertechnologie hat im Metallbau eine lange und erfolgreiche Geschichte. Die ersten Laserschneider für den industriellen Einsatz wurden in den 1960er Jahren entwickelt. Seitdem hat sich die Technologie kontinuierlich weiterentwickelt. Heutzutage ist die Lasertechnologie im Metallbau weit verbreitet, da sie präzise, schnell und kosteneffektiv ist.
Die Laserschneidtechnologie hat viele Vorteile: Sie ermöglicht es, komplexe Formen und Muster in Metall zu schneiden, ohne dass aufwändige Werkzeuge erforderlich sind. Die präzise Steuerung des Laserstrahls gewährleistet eine sehr hohe Genauigkeit beim Schneiden von Metallteilen, was die Qualität und die Reproduzierbarkeit verbessert. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl von Lasersystemen, die für verschiedene Materialien und Anwendungen geeignet sind.
Insgesamt hat die moderne Lasertechnologie den Metallbau revolutioniert und viele neue Möglichkeiten für Architekten, Ingenieure und Designer geschaffen, um komplexe und anspruchsvolle Metallkonstruktionen zu realisieren.
Wie funktioniert eigentlich ein Laser?
Ein Laser ist die Abkürzung von Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, zu deutsch Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung. Also ein Laser ist ein Gerät, das Lichtstrahlen erzeugt und verstärkt. Die Funktionsweise eines Lasers basiert auf den Prinzipien der optischen Verstärkung und der stimulierten Emission.
Also eine vereinfachte Erklärung des Laserbetriebs:
Energieniveaus: Laser arbeiten mit einem aktiven Medium, das aus Atomen, Molekülen oder Halbleitermaterialien besteht. Diese Materialien haben verschiedene Energieniveaus, in denen sich Elektronen befinden können.
Anregung: Das aktive Medium wird durch eine Energiequelle wie Licht, Elektrizität oder chemische Reaktionen angeregt. Dies bringt die Elektronen in höhere Energieniveaus.
Pumpen: Die angeregten Elektronen befinden sich nun in einem energetisch höheren Zustand. Durch Pumpen von Energie in das aktive Medium können mehr Elektronen in diesem Zustand angeregt werden, was zu einer Besetzungsinversion führt. Das bedeutet, dass mehr Elektronen im höheren Energiezustand vorhanden sind als im niedrigeren.
Stimulierte Emission: Durch die stimulierte Emission kann der Laser die angeregten Elektronen dazu bringen, Energie in Form von Photonen abzugeben. Ein Photon ist ein Lichtteilchen mit einer bestimmten Energie und Frequenz. Das ausgesendete Photon hat die gleiche Energie und Frequenz wie das anregende Photon und bewegt sich in Phase und Richtung mit ihm.
Verstärkung: Die stimulierte Emission erzeugt eine Kaskade von Photonen, die durch das aktive Medium verstärkt werden. Die verstärkten Photonen werden zwischen zwei parallelen Spiegeln oder Reflektoren hin und her reflektiert. Einer der Spiegel ist teilweise durchlässig, um einen Teil des Lichts als Laserstrahl freizugeben.
Laserstrahl: Der Laserstrahl, der zwischen den Spiegeln hin und her reflektiert wird, gewinnt aufgrund der stimulierten Emission und der Verstärkung an Intensität und kohärenter (phasengleich) Ausrichtung. Der teilweise durchlässige Spiegel lässt schließlich einen starken und gebündelten Laserstrahl austreten.
Die spezifischen Details und Eigenschaften eines Lasers hängen von der Art des aktiven Mediums und der verwendeten Technologie ab. Es gibt verschiedene Arten von Lasern, darunter Festkörperlaser, Gaslaser, Halbleiterlaser und Faserlaser (den haben wir), die in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommen, von der Medizin und Kommunikation bis hin zur Materialbearbeitung und Messtechnik.
Vorteile von Laserschneidanlagen
Das Laserschneiden bietet gegenüber dem Wasserstrahlschneiden und klassischen mechanische Bearbeitung (wie zum Beispiel mechanischen Scheren) mehrere Vorteile:
Präzision: Laserschneiden ermöglicht eine extrem hohe Schnittpräzision mit engen Toleranzen und feinen Schnittkanten. Der Laserstrahl kann komplexe Formen und kleine Details mit großer Genauigkeit schneiden, was bei Wasserstrahlschneiden und klassischen Nipplern möglicherweise nicht möglich ist.
Geschwindigkeit: Das Laserschneiden ist in der Regel schneller als das Wasserstrahlschneiden und klassische Nippler. Der Laserstrahl schneidet das Material mit hoher Geschwindigkeit und ermöglicht eine effiziente Bearbeitung großer Stückzahlen. Im Vergleich dazu kann das Wasserstrahlschneiden aufgrund der langsameren Schnittgeschwindigkeit etwas mehr Zeit in Anspruch nehmen.
Flexibilität: Mit einem Laser können verschiedene Materialien wie Metalle, Kunststoffe, Holz, Textilien und mehr präzise geschnitten werden. Wasserstrahlschneiden eignet sich ebenfalls für eine Vielzahl von Materialien, aber Laser können in der Regel dünnere Materialien mit höherer Präzision schneiden. Klassische Nippler sind auf bestimmte Materialien und Dicken beschränkt.
Wärmeeinflusszone: Laserschneiden erzeugt im Allgemeinen eine geringere Wärmeeinflusszone im Vergleich zu klassischen Nipplern. Dadurch werden Verformungen, Risse und andere thermische Schäden am Werkstück minimiert.
Die Wahl des Schneidverfahrens hängt von verschiedenen Faktoren wie Materialart, Dicke, Schnittgenauigkeit und Anwendung ab. Wasserstrahlschneiden und klassische meschanische Bearbeitung können in bestimmten Fällen Vorteile bieten. Für uns hat sich nach dem Abwägen der Verbreitungsmöglichkeiten die Laseranlage als wirtschaftliche Entscheidung erwiesen.
Unsere Laseranlage
Wir haben gemeinsam mit Bystronic unsere Laseranlage für die Anwendungen des individuellen Blech- und Metallbaus konfiguriert. Bystronic ist ein bekannter Hersteller von Laserbearbeitungsmaschinen, einschließlich Faserlasern (so wie unserer). Sie bieten eine Reihe von Faserlaser-Maschinen an, die für das Schneiden, Schweißen und andere Anwendungen im Metallbau verwendet werden können. Faserlaser zeichnen sich hierbei durch ihre hohe Präzision, Effizienz und Vielseitigkeit aus. Deshalb sind sie genau die richtige Wahl für die Verarbeitung unserer Produktion.
