Prozesswissen & FAQ

Laser ermöglichen Prozesse, die durch klassische Verfahren nur schwer oder gar unmöglich sind. Materialeigenschaften wie Festigkeit oder Härte sind für den Laserprozess selber gänzlich irrelevant. Bei der Laserbearbeitung kommt es viel mehr auf andere Werte an, wie beispielsweise der Absorptionsgrad des Materials, die Oberflächengüte, oder die Wärmeleitfähigkeit. Es handelt sich bei der Laserbearbeitung zumeist um einen thermischen oder photochemischen Prozess. Und um diese zu beherrschen benötigt es spezielles Wissen. Darum gilt es bei der Laserbearbeitung Prozesse teilweise komplett neu zu bewerten. Hier erklären wir die Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeiten verständlich.

Die wichtigsten Verfahren im Überblick

Häufige Fragen zum Einstieg

Ist Laserbearbeitung gefährlich?

Gefährlich ist das, was man nicht versteht. Die Laserstrahlung selber ist sehr gefährlich, da sie meist unsichtbar ist. Auch die bei der Bearbeitung entstehenden Stäube und Dämpfe sind meist stark gesundheitsschädigend. Des weiteren muss die bei der Bearbeitung entstehende Sekundärstrahlung genannt werden. Deshalb gibt es unterschiedliche Auflagen für Maschinenhersteller und -Betreiber, um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten. Man spricht bei der Einordnung der Gefahr von den „Laserklassen“. Normale CE-Konforme Industrietaugliche Laseranlagen werden in die Laserklasse 1 ( Geschlossene Anlagen) eingeordnet. Bei dieser Klasse werden alle benannten Risiken für den Nutzer behandelt, somit sind diese für den Nutzer unbedenklich. Anders verhält es sich bei den offenen Anlagen der Laserklasse 4, hier ist eine entsprechende Schutzausrüstung Pflicht.

Welche Materialien lassen sich bearbeiten?

Generell kann jedes Material mit Laserstrahlung bearbeitet werden. Es kommt bei den Materialien immer auf die Wellenlänge und die Intensität, also die Leistung pro bestrahlter Fläche an. Klassisch werden hier besonders zwei Wellenlängen betrachtet. Einmal die 1 µm Wellenlänge der Festkörperlaser (Faserlaser, Stablaser, Scheibenlaser, etc.) und die 10,6 µm Wellenlänge der CO₂ Laser (diese haben Wellenlängen von 9 bis 11 µm).
Heute werden noch viel mehr Lasertypen und Modifikationen eingesetzt um die Lücken im Wellenlängenbereich zu schließen. Daher gibt es heute noch Diodenlaser, Frequenzvervielfachte Laser, Gas Laser im UV-Bereich (Excimerlaser) und viele weitere. Die Problematik ist auch, das viele Arten der Laser ein breites Spektrum an Materialien bearbeiten können, allerdings nicht für jeden Prozess geeignet sind.
Es lässt sich grob folgende Unterteilung der Materialien treffen, die mit Laserstrahlung bearbeitet werden können:
Metalle, Buntmetalle, Keramiken und Gläser, Kunststoffe, Holz.

Was kostet eine Laseranlage?

Im industriellen Bereich von 20.000 € (einfache Beschriftungsanlagen) bis über 1 Mio. € (Laseranlagen mit 5-Achsfähigkeit). Die Kosten für den Betrieb sind bei Anwendungen wie Beschriftung und Gravur wiederum sehr gering, da der Laser bei gutem Schutz der Optiken oft viele Jahre ohne Verschleiß arbeiten kann und im wesentlichen nur Strom braucht. Schaut man auf die Betriebskosten von Schweißanlagen sind diese meist deutlich höher, da diese zusätzlich zum erhöhten Stromverbrauch durch mehr mittlere Laserleistung und Achsbewegungen auch noch Schutzgas verbrauchen. Die Betriebskosten von Schneidanlagen sind im mittel noch höher, da diese vergleichsweise sehr viel Gas verbrauchen. Trotzdem sind diese Prozesse meist deutlich Wirtschaftlicher als Ihre Konkurrenzverfahren durch die schnelle Bearbeitung, die hohe Flexibilität und die Nutzung des immer gleichen Werkzeugs „ohne“ Verschleiß.