Schnittqualität – Genauigkeit, Rauheit und Schnittfehler

Voraussetzungen für den guten Schnitt:

Für die Materialbearbeitung mit dem Laser sind folgende Eigenschaften elementar:

• Hohe Monochromasie (spektral scharf)
• Fokussierbarkeit, hohe Energiedichte
• Große Kohärenz (Wellen haben eine feste Phasenbeziehung in räumlicher und zeitlicher Ausbreitung)
• Erzeugung kurzer Impulse
• Geringe Divergenz, kein Auseinanderentwickeln der Strahlung

Laseraktivität kann bei einer Menge an Materialien festgestellt werden. Allerdings eignen sich nicht alle laseraktiven Materialien für eine Laseranwendung, wenn deren Effizienz nicht gewährleistet ist. Grundsätzlich lassen sich die Stoffe in drei Gruppen unterteilen:

1. Gase (z.B. CO₂-Molekül, He-Ne, Excimere)
2. Festkörper (Nd:YAG, Ti:Saphir, Yb oder dotierte Glasfasern)
3. Halbleiter (GaAs, ZnSe, Ga, Ni)

Die Präzision des Laserschnittes liegt üblicherweise im Bereich ± 0,1 mm und besser auch bei ± 0,05 mm sind erzielbar.

Mit Microlaseranlagen sind noch höhere Genauigkeiten möglich.

Abhängig von Materialart, Gasen, Materialdicke und Zusammensetzung der Legierung und ihrer Bestandteile kann die Genauigkeit auch geringer ausfallen.

(Diese Angaben hier dienen zur Marktorientierung und stellen keine Empfehlungen dar! Sie sind ohne Gewähr.)

Bildung von Plasma beim Laserschneiden

Beim Schneiden von Edelstahl im dickeren Materialbereich kann es vorkommen, dass durch Materialfehler, Legierungsbestandteile, ungünstige Schnittparameter, zu hohe oder zu langsame Schnittgeschwindigkeit das Gas ionisiert und sich ein unerwünschtes Plasma während des Laserschnittes bildet.

Das Plasmagas übt einen negativen Einfluss auf die Schnittqualität aus. Man erkennt diesen Zustand leicht daran, dass an der Schnittstelle ein blaues Licht erstrahlt, dass einen Hinweis auf das entstandene Plasma andeutet.

Einige Laserschneidmaschinenhersteller haben sich dieses Problems angenommen und durch automatische Erkennungssensoren die Detektion des Plasmagases ermöglicht. Das Steuerungssystem der Laserschneidanlage erkennt das Plasmagas und steuert die Laserschneidanlage durch Veränderung von  Schnittgeschwindigkeit oder Höhe so, dass das Plasma schnell erlischt und die Schnittqualität maximiert wird.