Lasertechniken – welche es gibt & was man dazu wissen sollte

Laserverfahren in Industrie & Technik: ein Überblick

Im Großen und Ganzen unterscheidet man zwischen den Lasertechniken Laserschweißen, Laserhärten, Laserschneiden und der additiven Fertigung von Metall. Je nach Laserverfahren werden unterschiedliche Arten von Lasern angewendet. Das Wichtigste zu den Laserverfahren: 

• Laserschweißen: Beim Laserschweißen werden mittels Laserenergie (für menschliches Auge nicht sichtbares Licht) verschiedene metallische Werkstoffe miteinander verbunden. Ebenso wie bei anderen Schweißverfahren, beispielsweise dem MIG-Schweißen und WIG-Schweißen, kann auch beim Laserschweißen Schutzgas verwendet werden, ist jedoch bei diesem Schweißverfahren nicht immer notwendig. Dank des geringen Wärmeeintrags, der präzisen, festen und stoffschlüssigen Schweißnaht und der guten Prozesskontrolle ist das Laserschweißen eine bewährte Technologie in vielen Branchen. Für besonders feine Strukturen eignet sich das Mikroschweißen oder Feinschweißen. 

• Pulverauftragsschweißen: Das Pulver- bzw. Laserauftragschweißen wird in der Reparatur sowie als Schutz von Werkzeugen eingesetzt. Verschleißbedingte Mängel werden durch das Laserauftragschweißen behoben und Korrosion entgegengewirkt. Dabei wird eine dünne Schicht aus Metallpulver auf die Oberflächen von Werkzeugen und Werkstücken aufgetragen. Das Pulver wird durch die Einwirkung des Laserstrahles auf der Oberfläche vollständig und homogen aufgeschmolzen. 

• Laserhärten: Ähnlich wie mit Pulverauftragsschweißen werden auch mit Laserhärten beanspruchte Zonen, ohne Zugabe von Zusatzwerkstoff, vor Abnutzung und Verschleiß geschützt. Durch die verzugsarme Aufhärtung der Oberfläche werden Bauteile beständiger und einem Verschleiß wird entgegengewirkt. Der Kern des gehärteten Metalls bleibt dabei weiterhin zäh. Zum Laserhärten gehört auch das sog. Randschichthärten, bei dem die Festigkeit von Werkstücken erhöht wird, ohne das Material spröder zu machen. 

• Laserschneiden: Laserschneiden ermöglicht das Schneiden zahlreicher Werkstoffe aus Metall unterschiedlichster Materialstärke. Insbesondere beim Schneiden von Edelmetallen vertrauen Handwerk und Industrie auf Lasertechnik, da auch komplexe Strukturen präzise geschnitten werden – und das mit minimalem Materialverlust. Nicht- oder Buntmetalle können auch mit Lasern geschnitten werden. Hier spielt die Wellenlänge eine große Rolle! 

• Additive Fertigung: Bei der additiven Fertigung von Metall wird dem Werkstoff Material in Form eines Pulvers zugegeben, sodass feine Strukturen und komplexe Geometrien beliebig aufgebaut werden können. Grundlage ist hier ein gleichmäßiges Pulverbett. Das Material wird somit nahezu voll ausgenutzt und eine Dichte von 99,9 % wird erreicht. Die ALPHA LASER 3D-Metalldrucker werden bereits in vielfältigen Branchen eingesetzt, darunter F&E und Bildung, Werkzeug und Formenbau, Schmuckindustrie und Medizintechnik. 

Die Unterschiede zwischen den Laserarten

Innerhalb der verschiedenen Fertigungsverfahren kann mit unterschiedlichen Laseranlagen gearbeitet werden. Diese Lasersysteme bietet ALPHA LASER an: 

• Offene Lasergeräte: Die offenen, stationären Laseranlagen ermöglichen eine gute Prozesskontrolle und eine optimale Fokussierung auf die Schweißstelle. Eine sehr gute Zugänglichkeit für die Bediener ist bei diesen Anlagen gegeben! 

• Geschlossene Laseranlagen: Die geschlossenen, stationären Lasersysteme von ALPHA LASER gewährleisten eine besonders sichere Anwendung. Die bequemen Sitzarbeitsplätze der geschlossenen Laseranlagen bieten zudem ein Höchstmaß an Ergonomie und können in jeder Umgebung eingesetzt werden. 

• Mobile Lasergeräte: Unsere mobilen Lasergeräte machen die Lasertechniken noch flexibler: Je nach Anwendung, Ort und Zugänglichkeit können die mobilen Laseranlagen individuell positioniert werden. Das ermöglicht den Einsatz der Lasertechnik in zahlreichen Anwendungsgebieten. 

Bei unseren Laseranlagen setzen wir entweder auf Nd:YAG-Laser oder auf Faserlaser. Das zeichnet die Laserarten aus: 

• Nd:YAG-Laser: Nd:YAG-Laser sind Festkörperlaser, deren Wirtskristall Yttrium-Aluminium-Granat ist. Im Vergleich zu CO2-Lasern ist die Wellenlänge eines Nd:YAG-Lasers um das Zehnfache kürzer, was ein besonders präzises Arbeiten ermöglicht. Deshalb werden diese Laser vor allem für Fertigungsverfahren, bei denen feine Strukturen erzielt werden sollen, eingesetzt. Diese Laser können ausschließlich im Pulsmodus genutzt werden! Bei diesen Laserquellen spricht man auch vom Wärmeleitungsschweißen. 

• Faserlaser: Ebenso wie Nd:YAG-Laser gehören auch Faserlaser zu den Festkörperlasern. Als aktives Medium wird hier jedoch nicht Yttrium-Aluminium-Granat genutzt, sondern der dotierte Kern einer Glasfaser. Faserlaser werden vor allem im Bereich des Laserschweißens und des Laserschneidens eingesetzt. Die Faserlaser können sowohl für das CW-Schweißen (Continuous-Wave oder Dauerstrich-Schweißen) als auch für gepulstes Laserschweißen angewendet werden. Die Faserlaser werden sowohl im Wärmeleit- als auch im Tiefenschweißprozessen eingesetzt. 

Welche Geräte für welche Lasertechnik? Unsere Laseranlagen