Auch bei der Wahl der Laserquelle entscheiden die Gesamtkosten

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Handelt es sich um Schneidaufgaben bei Holz, Kunststoffen, Faserverbundwerkstoffen, Glas, Textilien oder Papier, ist der CO₂-Laser mit seiner langwelligen Infrarotstrahlung notwendig. Die Wellenlänge des Faserlasers wird praktisch nicht absorbiert.

Kurzwellige Laser bei Metallbearbeitung im Vorteil

Bei metallischen Werkstoffen erkennt man wiederum eine bessere Absorption der kurzwelligen Strahlung. Bild 1 (siehe Bildergalerie) zeigt die Absorption senkrecht einfallender Strahlung verschiedener Materialien in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Eisen- und Stahlwerkstoffe lassen sich auch mit einem Slab-Laser gut bearbeiten. Mit einem Faserlaser ist häufig bereits mit weniger Leistung ein gutes Ergebnis erzielbar.

Die in der Grafik nicht dargestellten Buntmetalle wie auch Edelmetalle lassen sich mit dem Faserlaser besser applizieren. Gleiches gilt für Aluminium, das in vielen Legierungen genutzt wird, aber bei kürzeren Wellenlängen grundsätzlich besser absorbiert. Kupfer ist ausschließlich mit einem Faserlaser zu bearbeiten.

Faserlaser ermöglicht hohe Geschwindigkeiten beim Dünnblechschneiden

Beim Laserschneiden mit Stickstoff als Schneidgas (Schmelzschnitt) ergeben sich für dünne Bleche unter 3 mm teilweise unter Anwendung kleiner Foki große Geschwindigkeiten. Der Faserlaser mit einer Wellenlänge von 1 μm ist dort zukünftig das Mittel der Wahl, sofern die Maschine diese höheren Geschwindigkeiten umsetzen kann.

Bei dickeren Blechen wird der Schmelzeaustrieb behindert, weshalb ein etwas größerer Spot angestrebt werden muss. Dort erreichen die CO₂-Laser höhere Prozessgeschwindigkeiten.

Je nach Materialdicke eignet sich entweder der Faser- oder der CO₂-Laser besser für die auszuführende Schneidapplikation. Beim Brennschneiden mit Sauerstoff als Schneidgas ergeben sich für keine der beiden Techniken entscheidende Vorteile, denn der Verbrennungsprozess des Sauerstoffs bestimmt im Wesentlichen die erreichbare Schneidgeschwindigkeit.

Unterschiedliche Qualität bei CO₂- und Faserlaser

Für die Umsetzung einer Schneidaufgabe ist neben den genannten Faktoren aber auch die erzielbare Qualität entscheidend. Dort erhält man derzeit sehr unterschiedliche Ergebnisse für CO₂- und Faserlaser. Die detaillierte Erklärung für diese Unterschiede ist momentan ein konkretes Thema für die Wissenschaft.

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