Laserschneiden mit dem Faserlaser

Faserlaser arbeitet an Aluminiumblech
Gelasertes Aluminium, Laser beim Einstechen

Dem Faserlaser wird, u.a. wegen seinem hohen Wirkungsgrad und der exzellenten Strahlqualität, eine große Zukunft eingeräumt - seine Eigenschaften sprechen für sich:

  • Er benötigt nur ca. 1/3 der Leistung des CO2-Lasers
  • Besitzt beim Laserschneiden einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad von über 30%
  • Seine Wellenlänge erlaubt es, den Laserstrahl per Glasfaserkabel über größere Entfernungen zu leiten.
  • Seine Wellenlänge lässt sich sehr gut in Stahl einkoppeln, so dass hohe Schnittgeschwindigkeiten bzw. Schnittdicken erreicht werden.
  • Er ist robust, zuverlässig und wartungsärmer.

Fortsetzung: Eigenschaften Faserlaser

  • Nachteil: Aufgrund der Wellenlänge höhere Schutzmassnahmen (Schutz der Augen) erforderlich
  • Nachteil: Faserlaser sind hingegen weniger geeignet für das Schneiden von Acryl oder Polycarbonat, auch bei Holz und Stoffen ist der Einsatz eingeschränkt.
  • Nachteil: Die Rauigkeit der Schnittkanten ist in den oberen Dickenbereichen zur Zeit noch schlechter als beim CO2-Laser und insbesondere wesentlich schlechter als beim Plasmazuschnitt. Doch neuste Entwicklungen der Maschinen- und Anlagenhersteller auf diesem Sektor zeigen, dass auch hier der Faserlaser in Kürze den Status Quo erreichen wird. Schon jetzt hat er bei Abmessungen bis zu 15/20 mm Dicke enorm aufgeholt (Stand 2017). 
  • Aufgrund der Wellenlänge sind die Schnittspalte besonders schmal - dies ist gut für einen geringen Abtrag und auch für das Schneiden von filigranen Konturen mit hoher Komplexität - negativ ist es jedoch für die maximal erzielbare Dicke, da zu wenig Material ausgeblasen werden kann, so dass der Dickeneinsatz zur Zeit noch begrenzt ist. Doch neuste Entwicklungen durch Strahlaufweitungen erlauben die "künstlich" vergrößerte Schnittspaltanpassung, so dass dieser Nachteil bereits kompensiert werden konnte und somit auch Dicken bis 50 mm Stahl geschnitten werden können (Stand 2017/2018).  

 

Zusammenfassung:

Die Vorteile der wesentlich geringeren Betriebskosten und signifikant höheren Schnittgeschwindigkeiten werden vom Markt gerne aufgenommen und beflügeln damit die Forschung und Entwicklung weiter. Wir vermuten, dass in wenigen Jahren der Faserlaser den CO2-Laser in den Verkaufszahlen überholen wird. Bisher findet man den Einsatz des Faserlasers häufig im Stahldickenbereich unterhalb von 10 mm. Wobei natürlich der mittlere Bereich sehr gut von Plasma beherrscht wird, wenn auch die absoluten Genauigkeiten der Zuschnitte beim Plasmaschneiden keine kleinen Toleranzen zulassen. Aufgrund seiner Robustheit und seiner Physik eignet sich der Faserlaser besonders in rauen Umgebungen und im Einsatz auf großen Maschinen. Damit verwundert es nicht, dass renommierte Brennschneidmaschinenhersteller sich diesem Thema besonders gewidmet haben und bereits eine Vielzahl an Installationen mit den Faserlaser in Stahl-Service-Centern realisiert wurden. Kommen wir zurück auf den provozierenden Titel des Beitrags:

Ist der Faser-Laser echte Konkurrenz zum CO2-Laser?

Wir vom Schneidforum glauben, dass der Faserlaser eine willkommene Ergänzung ist. Er betritt zur Zeit eine spezielle Nische, einen Blechdickenbereich, der zur Zeit eher im Dünn- bis Mittelblechbereich angesiedelt ist und besitzt spezielle Eigenschaften, die ihn für spezielle Einsatzzwecke prädestinieren. Bevor man sich für ein System entscheidet, sollten in jedem Fall alle Vor- und Nachteile mit den Herstellern ausführlich besprochen werden, um sicher zu gehen, das Werkzeug anzuschaffen, dass am besten zu seinen Anforderungen passt. Erst die Zukunft wird entscheiden, wie die Einsatzzahlen sich darstellen werden. In jedem Fall sind seine geringen Betriebskosten, seine Energieeffizienz und seine Einsatzmöglichkeiten Vorteile, die für den Faserlaser sprechen. 

 

Gelasertes Edelstahlteil 50 mm
Faserlaser mit 8kW schneidet Edelstahlteil 50 mm dick