Laserbearbeitung in der CNC-Industrie
Positionierung (im Vergleich zu Fräsen/Drehen/EDM)
- Kontaktlos, geringe Schnittkräfte → geeignet für Dünnbleche, Mikrostrukturen, verformbare Teile.
- Thermisches Verfahren: HAZ, Grat, Verfärbung; Ultrakurzpulslaser minimieren Effekte.
- Geometrische Möglichkeiten: 2D/3D-Schneiden, Mikrobohren, Oberflächenhärten, Auftragsschweißen, Schweißen, Markieren, Additive Fertigung (LPBF, DED).
Laserarten
- Faserlaser: Metalle.
- CO₂-Laser: Nichtmetalle.
- Grün/Blau: hochreflektierende Metalle (Kupfer, Aluminium, Gold).
- Pikosekunden/Femtosekunden: Glas, Keramik, SiC.
Hauptprozesse
Schneiden, Bohren, Schweißen, Oberflächenbehandlung, Markieren, AM/Hybrid.
Integration mit CNC
- Eigenständige Laseranlagen, CNC-Hybride, Roboter/5-Achs + Galvo.
- G/M-Code für Lasersteuerung (ON/OFF, Leistung).
- CAM: Einstechstrategien, Ein-/Auslauf, Mikrojoints, Eckleistungsreduktion, Verschachtelung.
Parameter & Qualität
- Leistung, Pulsenergie, Frequenz, Fokus, Spot, Vorschub, Prozessgas.
- Qualitätskriterien: Grat, Konizität, HAZ, Rauheit, Maßhaltigkeit, Poren.
Anwendungen
Blechbearbeitung, Rohre, Mikrobohrungen, Batterien, Medizintechnik, Markierung/Traceability, Reparatur/AM.
Sicherheit & Wartung
- Klasse 4: Einhausung, Verriegelungen, Schutzbrille, Absaugung.
- Reinigung der Optik, Kühlgerät, Kalibrierung.
Farb-Lasergravur auf Edelstahl
Prinzip
- Einsatz eines Faserlasers (1064 nm) mit präziser Steuerung von Pulsenergie und Scangeschwindigkeit.
- Bildung von Oxidschichten/Nanostrukturen auf der Edelstahloberfläche.
- Schichtdicke (20–300 nm) erzeugt Interferenzfarben (Blau, Rot, Grün, Violett, Gold).
- Keine Farben oder Chemikalien notwendig – die Farbe entsteht durch Lichtinterferenz.
Prozessmerkmale
- Präzise Steuerung von Leistung, Pulsbreite, Frequenz, Scangeschwindigkeit, Linienabstand erforderlich.
- Kleine Unterschiede in der Oxidschichtdicke → Farbwechsel.
- Polarisation & Schraffurwinkel beeinflussen Farbgleichmäßigkeit.
- Komplexer als normales Gravieren.
Anwendungen
- Luxusgüter & Uhren → Logos, Dekore.
- Elektronik → Farbcodes, Fälschungsschutz.
- Medizinprodukte → permanente, biokompatible Markierung.
- Geschenke, Kunst, Branding → mehrfarbige Metalleffekte.
Vorteile
- Dauerhaft, verschleißfest, korrosionsbeständig.
- Keine Verbrauchsmaterialien, umweltfreundlich.
- Hohe Auflösung, feine Details, Mehrfarbigkeit.
Einschränkungen
- Funktioniert hauptsächlich auf Edelstahl.
- Geringere Effizienz, langsamer als Schwarz/Weiß-Markierung.
- Farbwirkung kann sich je nach Blickwinkel ändern.
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