Blechtechnik-OnlineLaserschneiden und die verwendeten Gase
Das Prinzip des Laserschneidens ist recht einfach erklärt. Ein Laserstrahl wird auf die Werkstoffoberfläche gelenkt, wo er das Material erhitzt und durchschneidet. Dabei verbrennt, verdampft oder schmilzt je nach angewandtem Verfahren der Werkstoff. Wird das geschmolzene Medium mittels Sauerstoffzufuhr verbrannt, spricht man vom Laser-Brennschneiden, bei einer Verdampfung oder Schmelzung von Laser-Schmelzschneiden.
Sowohl die Gase für den Resonator des Lasers als auch die Prozessgase müssen von hoher Güte sein. (Bild: stock.adobe.com)
Die verwendeten Gase
Neben Sauerstoff zum Laser-Brennschneiden werden für die anderen Verfahren Gase als Materialschutz benötigt. In erster Linie sind da Helium (www.messer.at/helium1), Argon (www.messer.at/argon) und Stickstoff (www.messer.at/stickstoff) zu nennen, die in hoher Reinheit vorhanden sein müssen. Diese beträgt für den Stickstoff 99,999 Volumenprozent (Klasse 5.0) und für die anderen genannten Gase 99,996 Volumenprozent (Klasse 4.6). Die für die Klassifizierung verwendeten Angaben sind übrigens recht leicht zu interpretieren. Die Zahl vor dem Komma gibt die Anzahl der Zahl Neun an, die Zahl danach die darauf folgende Zahl. So entspricht die Güteklasse 2.2 einem Gas mit 99,2 Prozent Reinheit.
Wird zudem ein sogenannter Kohlendioxidlaser eingesetzt, werden weitere Gase in zum Teil noch besserer Qualität verwendet. Dieser Laser benötigt zum Betrieb Kohlendioxid, Stickstoff und Helium. Die Zusammensetzung dieses Gasgemischs wirkt sich unmittelbar auf die Eigenschaften des Lasers aus, weswegen es in der Regel vor Ort gemischt wird. Kleinere Anlagen werden hingegen mit vorgemischten Lasergas betrieben. Als Faustformel kann bei modernen Installationen mit einem Gasverbrauch von etwa zwanzig Litern die Stunde gerechnet werden. Der Kostenfaktor ist somit trotz des hohen Gaspreises mittlerweile weniger wichtig.
Die Reinheit der Gase
Sowohl die Gase für den Resonator des Lasers als auch die Prozessgase müssen von hoher Güte sein, da der Laser sonst ungenügend arbeitet und die Materialien beim Trennen oxidieren. Einzig und allein beim Laser-Brennschneiden kann Sauerstoff mit 99,95 Volumenprozent (Klasse 3.5) verwendet werden. Zudem stören Feuchtigkeit oder Staubpartikel die Funktion des Lasers nachhaltig. Staub beeinträchtigt die Optik und Feuchtigkeit die Anregungsentladung.
Die verwendeten Arbeitsgase
Wie schon erwähnt, wird zum Laser-Brennschneiden Sauerstoff benötigt. Das geschmolzene und heiße Material verbrennt in Reaktion mit diesem, typischerweise wird dieses Verfahren zum Schneiden von Baustählen eingesetzt. Interessant ist, dass die Schneidgeschwindigkeit bei der Verwendung von der Qualität 3.5 bis zu dreißig Prozent höher sein kann, als beim Einsatz der Qualität 2.5, auch die Güte der Schnittkanten nimmt zu. Noch reinerer Sauerstoff bringt jedoch keine Vorteile mit sich, wohl auch, weil bessere Qualitäten deutlich teurer sind.
Bei Aluminium und Edelstähle zahlt sich eine höhere Qualität der verwendeten inerten Gase ebenso aus. Stickstoff sollte mindestens in der Klasse 4.0 verwendet werden, die Klasse 5.0 wird empfohlen. Wird Titan verarbeitet, wird Argon als Schneidgas in hoher Qualität angeraten.
Kostenloser Download zum Thema Laserschneiden
Im Praxis-Leitfaden für Laserschneiden https://blog.messer.at/tag/laserschneiden) von Messer Austria werden Methoden und Technologien erklärt und erläutert, wie das Verfahren noch effizienter werden kann.
Jetzt herunterladen www.messer.at/blechtechnik-laserschneiden
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