Beim Laserschneiden wird der Laserstrahl mithilfe eines Fokussierspiegels auf die Materialoberfläche gerichtet, um das Material zu schmelzen. Gleichzeitig wird das geschmolzene Material durch ein koaxial zum Laserstrahl verlaufendes Druckgas abgeführt. Dadurch bewegen sich Laserstrahl und Material relativ zueinander entlang einer bestimmten Bahn, wodurch die gewünschte Form – geformte Schlitze – entsteht.
Ursachen der Überhitzung
1 Materialoberfläche
Kohlenstoffstahl oxidiert an der Luft und bildet eine Oxidschicht auf der Oberfläche. Ist diese Schicht ungleichmäßig dick oder liegt sie abstehend am Werkstück an, wird der Laserstrahl ungleichmäßig absorbiert und die entstehende Wärme instabil. Dies beeinträchtigt den zweiten Schritt des oben beschriebenen Schneidprozesses. Legen Sie das Werkstück vor dem Schneiden möglichst so, dass die Seite mit der besten Oberflächenbeschaffenheit nach oben zeigt.
2 Wärmespeicherung
Ein optimaler Schneidzustand ist erreicht, wenn die durch die Laserbestrahlung des Materials und die oxidative Verbrennung entstehende Wärme effektiv an die Umgebung abgeführt und zur Kühlung genutzt werden kann. Bei unzureichender Kühlung kann es zu Überhitzung kommen.
Wenn der Bearbeitungsprozess mehrere kleine Formen umfasst, sammelt sich mit fortschreitendem Schneidevorgang weiterhin Wärme an, und es kann leicht zu Überhitzung kommen, wenn die zweite Hälfte geschnitten wird.
Die Lösung besteht darin, die verarbeiteten Grafiken so weit wie möglich zu verteilen, damit die Wärme effektiv abgeleitet werden kann.
3. Überhitzung an scharfen Ecken
Kohlenstoffstahl oxidiert an der Luft und bildet eine Oxidschicht auf der Oberfläche. Ist diese Schicht ungleichmäßig dick oder liegt sie abstehend am Werkstück an, wird der Laserstrahl ungleichmäßig absorbiert und die entstehende Wärme instabil. Dies beeinträchtigt den zweiten Schritt des oben beschriebenen Schneidprozesses. Legen Sie das Werkstück vor dem Schneiden möglichst so, dass die Seite mit der besten Oberflächenbeschaffenheit nach oben zeigt.
Überhitzung scharfer Kanten entsteht üblicherweise durch Wärmestau, da sich die Temperatur der Kanten beim Überfahren mit dem Laserstrahl stark erhöht. Ist die Vorwärtsgeschwindigkeit des Laserstrahls höher als die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit, lässt sich Überhitzung wirksam vermeiden.
Wie lässt sich Überhitzung beheben?
Unter normalen Umständen beträgt die Wärmeleitungsgeschwindigkeit beim Überbrennen 2 m/min. Bei einer Schnittgeschwindigkeit von über 2 m/min tritt praktisch kein Schmelzverlust auf. Daher kann Überbrennen durch den Einsatz von Hochleistungslaserschneiden wirksam verhindert werden.
Veröffentlichungsdatum: 22. März 2024
