Aufgrund seiner guten physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften findet Aluminiumlegierung breite Anwendung in der Halbleiter- und Mikroelektronikindustrie und anderen Bereichen. Mit der Entwicklung moderner Industrieprodukte hin zu hoher Festigkeit, geringem Gewicht und hoher Leistungsfähigkeit entwickelt sich auch das Laserschneiden von Aluminiumlegierungen hin zu Präzision, Effizienz und Flexibilität. Vorteile wie schmale Schnittfugen, kleine Wärmeeinflusszonen, hohe Effizienz und spannungsfreie Bearbeitung machen das Laserschneiden zu einem wichtigen Verfahren für die Präzisionsbearbeitung von Aluminiumlegierungen.
Das Laserschneiden von Aluminiumlegierungen erfolgt üblicherweise mit einem Schneidkopf und einem Hilfsgas. Dabei fokussiert der Laser auf das Innere der Aluminiumlegierung, die hochenergetische Vergasung schmilzt das Material, und das unter hohem Druck stehende Hilfsgas bläst es ab. Für dieses Schneidverfahren werden hauptsächlich zwei Laser mit Wellenlängen von etwa 10640 nm und 1064 nm verwendet, die beide im Infrarotbereich liegen. Beim Präzisionsschneiden von Aluminiumblechen mit Schnittgenauigkeiten im Mikrometerbereich kommt es aufgrund des großen Laserstrahls und der großen Wärmeeinflusszone leicht zu Schlackenresten und Mikrorissen an der Schnittkante, was die Präzision und das Ergebnis des Schnitts beeinträchtigt.
Das im Beispiel verwendete Laserschneidsystem und -verfahren für Aluminiumlegierungen ermöglicht das berührungslose Schneiden des Werkstücks durch die Verwendung einer kürzeren Pulsdauer und Wellenlänge des Laserstrahls. Dadurch werden Spannungsverluste im Kontaktbereich, wie sie bei der mechanischen Bearbeitung auftreten, sowie Probleme wie Mikrorisse und Schlackenreste, die durch die Warmumformung beim Schneiden entstehen, vermieden. Das Werkstück wird mithilfe einer speziellen Vorrichtung horizontal fixiert. Der Schnittbereich wird von hinten abgestützt, während die Schnittfuge frei in der Luft gehalten wird. Dies verhindert Beschädigungen der Schneidkante durch die beim Schneiden entstehenden Fallspannungen. Die Kühlung der Schnittbereiche erfolgt durch zirkulierendes Kühlwasser im Wassertank. Dadurch wird der Einfluss der Wärme auf das umgebende Material reduziert und die Schnittqualität weiter verbessert. Mehrere Schnittwege werden kombiniert, um die Schnittbreite zu vergrößern und die Schnitteffizienz zu steigern.
Die oben genannten Ausführungsformen stellen verbesserte Ausführungsformen dar, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Jegliche Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen, Kombinationen und Vereinfachungen, die im Sinne und nach den Prinzipien der oben genannten Ausführungsformen vorgenommen werden und nicht von diesen abweichen, gelten als gleichwertige Ersatzverfahren und sind vom Schutzumfang des Laserschneidverfahrens für Aluminiumlegierungen umfasst.
Veröffentlichungsdatum: 25. März 2023
