SCHOTT solutions Nr. 1/2016 > Laserschneiden

Laserschneiden
CO2-Laserschneiden hat sich in der Industrie als höchst effektive Methode bewährt. Eine exakte Bearbeitung von Werkstoffen sorgt für deutlich weniger Materialverschnitt und reduziert Kosten. Foto: Thinkstock

Präziser Schnitt


Das Laserschneiden von Metallen, Acryl, Holz und Textilien hat sich rund um die Welt als Produktionsstandard durchgesetzt. Ohne das Verfahren würde kein modernes Auto auf der Straße fahren, und auch unsere Kleidung wäre sicher weniger modisch. SCHOTT beliefert RECI, einen der Branchenführer, mit Glasröhren für die Laserherstellung.


Thomas H. Loewe

Ein unsichtbarer Strahl schneidet durch den Metallstab, als wäre er aus Butter. Funken fliegen und Sekunden später fällt ein Metallstück auf den Boden. Der magische Strahl stammt aus der Glasröhre einer Laser-Schneidemaschine. Darin emittieren angeregte Teilchen in einem laseraktiven Medium – beispielsweise Kohlendioxid (CO2) – Photonen, die von Spiegeln hin und her reflektiert werden. Einer der Spiegel ist halbtransparent. Er lässt die Teilchen schließlich als hochenergetischen Strahl mit einer nahezu unbegrenzten Reichweite entweichen. Dieser Lichtstrahl ist optimal für die industrielle Fertigung einsetzbar. Und fokussiert auf einen engen Punkt lässt er sogar massiven Stahl verdampfen. Das bereits erwähnte Glasrohr, auch „Resonator“ genannt, ist die Quelle eines Lasers – und die zentrale Komponente jeder Laserschneidemaschine. Diese Resonatoren sind das Spezialprodukt des in China ansässigen Unternehmens RECI. „Wir konzentrieren uns auf die Produktion, die Forschung und Entwicklung sowie den Vertrieb von CO2-Lasern. Heute sind wir der weltgrößte Produzent solcher Laser”, sagt Lu Chundi, General Manager bei RECI. CO2-Laser haben einen besonders hohen Wirkungsgrad und werden in der Industrie überwiegend für das Schneiden und Schweißen eingesetzt. „CO2-Laser von RECI finden vor allem beim Schneiden von Nichtmetallen wie Leder und anderen Stoffen Verwendung”, erklärt Chundi. Und obwohl solche Anwendungen nicht die gleiche Strahlintensität erfordern wie beim Schneiden von Metall, müssen alle Komponenten dennoch von höchster Qualität sein.
Laserschneiden
In seinen Lasern setzt RECI hochstabile DURAN® Borosilicatglas-Röhren ein (Bild Mitte und rechts). Diese sorgen für einen präzisen Strahlengang und ermöglichen es, die hohen Qualitätsansprüche des globalen Marktes an CO2-Laser zu erfüllen, erklärt Lu Chundi, General Manager bei RECI (links). Fotos: SCHOTT/F. Fischer
Vor allem die Geradlinigkeit der Resonatorrohre ist ein besonders wichtiges Qualitätsmerkmal. „Ein Laserstrahl ist eine perfekte gerade Linie. Ebenso gerade muss der Behälter sein, den der Laser passiert. Nur so lassen sich Störungen vermeiden”, erklärt Henry Chen, Sales Account Manager bei SCHOTT in Shanghai. Das Problem: Je länger die Glasröhre ist, desto größer wird ihre Krümmung. „Zwar beträgt die Abweichung zu einer Geraden bei einer Standardlänge von eineinhalb Metern nur wenige Millimeter. Dennoch kann dies zu Fehlfunktionen der Maschinen führen”, so Chen.

Genau aus diesem Grund sind SCHOTT DURAN® Röhren die erste Wahl für RECI. „Ihre Qualität ist gut und zuverlässig. Die von uns geforderten engen Toleranzen bleiben auch über längere Zeit stabil”, sagt Chundi. Die Präferenz für SCHOTT Rohre besteht bis heute. Und das, obwohl es viele günstigere Konkurrenten auf dem chinesischen Markt gibt: „Berücksichtigt man die niedrigeren Gesamtproduktionskosten bei der Verwendung von DURAN® Rohren, zeigt sich, dass unsere Kunden damit ein besseres Kosten-Nutzen-Verhältnis realisieren können”, erklärt Chen. Der Grund: Bei lokalen Produkten ist es oftmals notwendig, die Rohre in Sachen Gerad­linigkeit zu überarbeiten – ein sehr umfangreiches und damit ­kostenintensives Verfahren.

„Mit dem SCHOTT Produkt können wir eine Laserröhre herstellen, die den hohen Qualitätsanforderungen des globalen Marktes gerecht wird. Und aus diesem Grund sind wir einer der wichtigsten Lieferanten in der Branche”, sagt Chundi. Um seinen Marktvorteil zu stärken, hat RECI vor kurzem die Produktion der dritten Laser-Generation eingeleitet. Sie hat einige Vorteile gegenüber den Vorgängermodellen: „Weniger Mängel, höhere Stabilität und eine längere Lebensdauer”, fasst Chundi zusammen. Diese und andere Entwicklungen in der Laserindustrie zeichnen ein vielverspre­chendes Zukunftsbild. Dem stimmt auch der SCHOTT Sales Account Manager zu: „Laser haben einen langen Entwicklungsweg zurückgelegt und verbessern sich stetig. SCHOTT wird diese Entwicklung immer begleiten. Und wir hoffen, dass wir mit unseren eigenen Innovationen entlang dieser Linie dazu beitragen”, sagt Chen. <