Schneiden

Das  Laserstrahlschneiden ist ein berührungsloses, kraftfreies thermisches Trennverfahren, mit dem nahezu jede frei programmierbare zwei- oder dreidimensionale Schnittkontur erzeugt werden kann. Durch die hohen Intensitäten des fokussierten Laserstrahles können nahezu alle Materialien aufgeschmolzen bzw. verdampft und die Schmelze mittels Prozessgas aus der Schnittfuge ausgeblasen werden.

Das konventionelle Laserstrahlschneiden kann in den Applikationsbereich der makros­ko­pischen Schneidanwendungen und in den der Fein- und Mikroschneidanwendungen unterteilt werden.

Für Fein- und Mikroschneidanwendungen werden gepulste Laserquellen mit Wellenlängen von 1064 nm, 532 nm oder 355 nm in Verbindung mit stark fokussierenden Optiken mit sehr geringen Brennweiten eingesetzt, um mit einem entsprechend geringen Schnittspalt (bis zu 10 µm) und sehr kleiner Wärmeeinflusszone eine filigrane Teilgeometrie mit hoher Präzision fertigen zu können. Die gängigen Materialdicken für diese Schneidanwendungen sind kleiner als 1 mm. Für eine optimale Schnittqualität werden für den jeweiligen Trennprozess meist Inertgase wie Stickstoff und Argon verwendet.

Für den Applikationsbereich der makros­ko­pischen Schneidanwendungen werden meist Hochleistungsfaserlaser oder CO2-Laser mit hoher Strahlleistung eingesetzt. Die gängigsten Schneidverfahren sind das Brennschneiden für die Bearbeitung von Stahlblechen (niedrig legierten Stählen) und das Stickstoffhochdruckschneiden zur Bearbeitung von Edelstählen und allen weiteren Materialien, bei denen eine Oxidation der Schnittkante unerwünscht ist, sowie das Sublimationsschneiden, z. B. für Holz und Papier.

Mit den verschiedenen Verfahrensvarianten des Laserstrahlschneidens lassen sich am Laserinstitut Hochschule Mittweida die vielfältigsten Materialien effektiv mit sehr hoher Maßhaltigkeit und Schnittkantenqualität trennen.

 

Anlagentechnik:

  • 3D-Laserbearbeitungszelle Trumpf TLC 7020
  • KLS - Feinschneidanlage
  • Laservorm LVS626 Schneidanlage

 

 Materialien:

  • Stahl mit einer Materialstärke von 0,5 bis 15 mm
  • Edelstähle mit einer Materialstärke von 0,01 bis 5 mm
  • Aluminiumblech mit einer Materialstärke von 0,05 bis 5 mm (eloxiert / blank)
  • Messingblech mit einer Materialstärke von 0,2 bis 2 mm
  • Refraktäre Metalle mit einer Materialstärke von 0,001 bis 1 mm
  • Aluminiumoxid-Keramikplatten mit einer Materialstärke von 0,1 bis 2 mm
  • Sondermaterialien (Quarzglas, Saphirglas)

 

Silizium Hocheffizienzzellen und -module (SONNE), Teilprojekt Untersuchungen zum Lasertrennen für die Photovoltaik

Laufzeit: 2011 - 2013
Förderung: BMU
Projektpartner:
  • Solarworld Innovations GmbH Freiberg
  • Solar Factory GmbH Freiberg
  • Fraunhofer ISE Freiburg
  • TU Chemnitz
  • Berkenhoff Gmbh Herborn
  • 3M Deutschland GmbH Neuss
  • Kuka Systems GmbH Augsburg
  • Sitec Solar GmbH GmbH Neuruppin
  • Momentive Performance Materials GmbH Leverkusen
  • Rena GmbH Gütenbach
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. H. Exner
Webseite: www.bine.info/publikationen/publikation/hocheffiziente-solarzellen-und-module-entwickeln/

 

Automatisiertes Aufarbeiten von Akkupacks (Accumaster)

Laufzeit: 2006 - 2007
Förderung: SMWA (Verbundprojektförderung, SAB / EU)
Projektpartner:
  • Bestland GmbH Aue-Alberoda
  • Elektrowerkzeuge Eibenstock GmbH
  • LASERVORM GmbH Altmittweida
Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. B. Steiger

 

Verfahrensuntersuchungen für Applikationen zur Laserintegration

Laufzeit: 2002 - 2004
Förderung: BMBF (Innoregio Innovationsregion Mittelsachsen „Innosachs“)
Projektpartner:
  • Dr. Teschauer Laser AG Chemnitz
  • LASERVORM GmbH Mittweida
  • Fotec GmbH Chemnitz
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. H. Exner
J. Drechsel, M. Jedynak, J. Bachale, H. Exner:
Optisch-Mechanische Schnittstelle für unterschiedliche Laserwerkzeuge,
In: Lasermagazin 2/2012, S. 42-43

Projektanfragen / -koordination
Forschungsgruppenleiter
Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Horst Exner
Tel.: +49 (0) 3727 / 58-1413
Fax: +49 (0) 3727 / 58-1867
eMail: exner(at)hs-mittweida.de