Laserstrahlschneiden

Joachim Berkmanns, Cleveland – USAMark Faerber, Unterschleißheim – Deutschland

FACTS ABOUT Laser Technologie

2

1. Einleitung 3

2. Das Laserstrahlschneiden 4

2.1 Prozessvarianten 4

2.2 Laser für das Laserstrahlschneiden 5

3. Wichtige Größen beim Laserstrahlschneiden 5

3.1 Gepulste oder kontinuierlich betriebene Laser 5

3.2 Laserstrahlleistung und -intensität 6

3.3 Die Brennweite der Fokussierlinse 7

3.4 Intensitätsverteilung im Laserstrahl 8

3.5 Wellenlänge des Laserlichts 8

3.6 Positionierung des Brennflecks relativ zur Werkstückoberfläche 9

3.7 Düsengröße und Arbeitsabstand 10

3.8 Art des Gases und Gasdruck 11

4. Gasdruck und Gasverbrauch abhängig vom Werkstoff 12

4.1 Baustahl und niedriglegierter Stahl 12

4.2 Edelstähle 14

4.3 Aluminium und Aluminiumlegierungen 16

4.4 Titan 18

4.5 Nickellegierungen 18

4.6 Kupferlegierungen 18

4.7 Nichtmetalle 19

5. Literatur 19

Zum Inhalt

3

1. Einleitung

Das Laserstrahlschneiden hat sich in denletzten Jahren in der Fertigungsindustriezu einem Standardverfahren entwickelt.Schätzungen gehen von mehr als 25.000Schneidanlagen aus, die weltweit zumSchneiden von Metallen und Nichtmetallenmit hohen Laserstrahlleistungen eingesetztwerden. Diese Zahl ist noch wesentlichgrößer, wenn das Laserstrahlschneidenmit geringer Leistung von z. B. Kunst-stoffen und Papier hinzugerechnet würde.

Beeindruckende Beispiele von aktuellenAnwendungen des Laserstrahlschneidenssind:

Schneiden von Innen-Hochdruck-Umgeformt-Teilen (IHU-Teilen) und -Rohren

Hochgeschwindigkeitsschneiden vonWerkstoffen geringer Materialstärke

Schneiden von Grobblechen

Die Entwicklungen der letzten Jahre ziel-ten bei den Strahlerzeugern im Wesent-lichen auf die Erhöhung der Laserstrahl-leistung unter Beibehaltung einer hohenStrahlqualität. Bei der Entwicklung derLaseranlagen lag der Schwerpunkt in derVerbesserung der Antriebstechnik und derWerkstückhandhabung.

Das Laserstrahlschneiden wird aufgrundder zunehmenden Schneidgeschwindig-keiten, des geringen Werkzeug- und Ersatz-teilbedarfs sowie der nahezu grenzenlosenEinsatzflexibilität immer mehr konkurrie-rende Verfahren verdrängen. Vorhersagengehen sogar von einer Verdoppelung derAnzahl der Flachbett-Laserschneidanlagenin den nächsten 10 Jahren aus. Dazu kommen neue Anwendungen wie z. B. dasSchneiden von IHU-Teilen und IHU-Rohren.

Die Gase, die zur Erzeugung des Laser-strahls und zum Austrieb von Werk-stoffschmelze und -schlacke eingesetztwerden, sind entscheidende Hilfsstoffebeim Laserstrahlschneiden. Sie beein-flussen die Lebensdauer der optischen Elemente und sind mitbestimmend für dieerzielbare Schneidgeschwindigkeit undSchnittqualität. Damit üben sie einenunmittelbaren Einfluss auf die Wirtschaft-lichkeit des Laserstrahlschneidens aus.

Zielsetzung dieser Informationsschrift istes daher, mögliche Anwender des Laser-strahlschneidens mit der Technologie ver-traut zu machen und Hinweise für denbestmöglichen Einsatz von Schneidgasenzu geben. Die dazu in dieser Broschüreausgeführten Erkenntnisse sind in denVersuchslaboratorien der Linde-Gruppeentstanden und wurden in Forschungs-projekten, die durch die Linde-Gruppe initiiert und gefördert wurden, ermittelt.

2.1 Prozessvarianten

Der Strahlerzeuger produziert einen sichnahezu parallel ausbreitenden und in denmeisten Fällen unsichtbaren (!) Laser-strahl. Dieser wird mit Spiegeln zumSchneidkopf geleitet und mit einer darinbefindlichen Linse auf einen kleinenBrennfleck fokussiert (Bild 1). Der Brenn-fleck wird auf der Werkstückoberseite oderim Werkstück platziert (siehe auch „FactsAbout: Grundlagen der Lasertechnik“).

Die hohe Intensität im Fokus heizt denWerkstoff schnell auf Schmelztemperaturund darüber auf. Das Schneidgas wirddann zugeführt, um die Fokussieroptik zukühlen und zu schützen und außerdemum den geschmolzenen Werkstoff aus derSchnittfuge zu blasen. Je nachdem, welchesSchneidgas verwendet wird, lassen sichfolgende Prozessvarianten unterscheiden:

Beim Laserstrahlschneiden mit Sauer-stoff wird der auf Entzündungstempera-tur aufgeheizte Werkstoff verbrannt. DieReaktion von Sauerstoff und Werkstoffist exotherm und führt dem Prozesssomit zusätzlich Verbrennungsenergiezu, die den Schneidprozess fördert.Diese exotherme Reaktion erleichtertdas Schneiden großer Werkstückdickenund reflektierender Werkstoffe.

Beim Laserstrahlschneiden mit Gasen,die nicht mit dem Werkstoff reagierenwie z. B. Stickstoff oder Argon, muss diegesamte Werkstückdicke vom Laserstrahlgeschmolzen werden. Die kinetischeEnergie des Gasstrahls treibt dann dieSchmelze aus der Schnittfuge. Da keineReaktion stattfindet, wird auch keinezusätzliche Energie zugeführt. Diebenötigte Laserstrahlleistung ist deshalbbei gleicher Blechdicke wesentlich höherals die beim Schneiden mit Sauerstoff.

Das Schneiden mit nicht reagierendenGasen wird wegen der benötigten Gasdrücke auch Hochdruckschneiden genannt und oft eingesetzt, wenn metal-lisch blanke Schnittflächen erzielt werdensollen.

Eine weitere Prozessvariante ist das Sub-limierschneiden. Beim Sublimierschnei-den wird der Werkstoff im Laserstrahlspontan verdampft, ohne die Flüssigphasezu durchlaufen. Schneidgase werden hier-bei zum Abtransport der verdampften Partikel eingesetzt.

Beim sogenannten „kalten“ Schneiden zerstört das Laserlicht die chemischen Verbindungen des Werkstoffs, der mehroder weniger pulverisiert wird. Für diesenProzess muss das Laserlicht genau auf dieVerbindungsenergie abgestimmt werden.Ein Schneidgas ist dabei in der Regel nichtnotwendig.

2. Das Laserstrahlschneiden

Laser

Laserstrahl

Spiegel Spiegel

Schneidgas

Fokussierlinse

Gasdüse

Werkstück

Bild 1: Prinzipieller Aufbau einer Laserstrahlschneidanlage

4

2.2 Laser für das Laserstrahlschneiden

Viele Laser können für das Laserstrahl-schneiden eingesetzt werden, solange ihrLaserstrahl auf einen Brennfleck aus-reichender Intensität zum Entzünden/Schmelzen des Werkstoffs fokussiert werden kann und die Wellenlänge desLaserlichts vom Werkstoff absorbiert wird.Heutzutage kommen im WesentlichenCO2-Gaslaser, Nd:YAG-Festkörperlaser undExcimer-Gaslaser für das Laserstrahl-schneiden zur Anwendung.

Der noch junge Diodenlaser lässt sichdemzufolge nicht für das Laserstrahl-schneiden einsetzen, da die Intensität imBrennfleck zur Zeit noch nicht ausreichendist. Anders sieht es bei der jüngsten Laser-entwicklung, dem Faserlaser, aus. Dieserscheint von der Strahlqualität, Leistungund Intensität im Brennfleck für dasLaserstrahlschneiden gut geeignet.

3.1 Gepulste oder kontinuierlich betriebeneLaser

Die höchste Schneidgeschwindigkeit wirdim kontinuierlichen Betrieb (cw-Betrieb, cw = continuous wave) des Lasers erzielt.Kontinuierlicher Betrieb bedeutet dabeieine konstant hohe Ausgangsleistungohne Unterbrechungen. Bei hohenSchneidgeschwindigkeiten wird nahezudie gesamte Laserstrahlenergie genutzt,um den Werkstoff zu schmelzen und zuverdampfen. Der Wärmeeintrag in denGrundwerkstoff ist dabei vergleichsweisegering.

Ist jedoch eine Umkehr der Vorschub-richtung notwendig oder werden spitzeEcken mit verminderter Schneidge-schwindigkeit geschnitten, verursacht derWärmestau eine lokale Überhitzung desWerkstoffs mit deutlich verminderterSchnittqualität. Beim Schneiden filigranerStrukturen oder beim Lochstechen indickem Material ist es deshalb oft schwierigeine akzeptable Schnittqualität mit hoher

cw-Laserstrahlleistung zu erzielen. Wirddie Laserstrahlung dagegen gepulst zuge-führt, lässt sich der Werkstoff mit hoherPulsleistung effektiv aufschmelzen undaustreiben und kann in den Pausen zwischen den Pulsen abkühlen.

Die Schneidgeschwindigkeit ist beimSchneiden mit gepulster Laserstrahlungwesentlich geringer als bei kontinuierlichzugeführter Laserstrahlleistung. DieDurchschnittsleistung muss dabei zumTeil bis auf wenige hundert Watt reduziertwerden, um eine signifikante Verbes-serung der Schnittqualität zu ermög-lichen. Die Schneidgeschwindigkeit istentsprechend gering und kann zum Beispiel nur 10 % der im cw-Betrieberreichbaren Geschwindigkeit betragen.

Zum Schneiden von Metallen werden in der Regel Pulsleistungen von 1 bis 10 kW benötigt, und die Pulszeit muss langgenug gewählt werden, um eine Werk-stoffschicht an der Schneidfront aufzu-schmelzen. Dazu sind üblicherweise Puls-längen von 1–3 Millisekunden notwendig.

3. Wichtige Größen beim Laserstrahlschneiden

5

6

3.2 Laserstrahlleistung und -intensität

Laser werden üblicherweise nach der bereitgestellten Laserstrahlleistung unter-schieden wie zum Beispiel 1.000-W- oder 6-kW-Laser. Die Laserstrahlleistung be-schreibt dabei die abgegebene Energie proSekunde in Form von Strahlung. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Inten-sität des Laserlichts. Die Intensitätbeschreibt die Laserstrahlleistung jeFlächeneinheit entsprechend:

Beispiel: Wird ein Laserstrahl von 1.000 Wauf einen Brennfleck von 0,1 mm imDurchmesser fokussiert, beträgt die Inten-sität der Laserstrahlung 125.000 W/mm2.Eine hohe Intensität bedeutet eine schnelleErwärmung der Schneidstelle, sodass nurwenig Energie in den umliegenden Werk-stoff abfließen kann. Damit lassen sich dielasertypisch hohen Schneidgeschwindig-keiten und die außerordentlich guteSchnittqualität erzielen.

Die Intensität der Laserstrahlung istaußerdem für die schneidbare Blechdickemaßgeblich, je dicker der Werkstoff, destohöher die benötigte Intensität. Die Inten-sität wiederum hängt von der Höhe derLaserstrahlleistung ab und wird durch dieoptischen Eigenschaften der Linse ver-ändert. Ein kleiner Brennfleck hoherIntensität lässt sich zum Beispiel mit einerkurzen Brennweite der Linse erzielen, die dazugehörende geringe Fokustiefe

(Rayleighlänge) ist jedoch für dickereWerkstoffe weniger gut geeignet.

Eine hohe Intensität kann sowohl mit gepulster als auch mit kontinuierlicherLaserstrahlung erzielt werden. Die schneid-bare Blechdicke wird somit entweder durchdie Pulsspitzenleistung bei gepulstemBetrieb oder durch die kontinuierlicheStrahlleistung bei cw-Betrieb bestimmt.

Die Schneidgeschwindigkeit hängt dem-gegenüber von der eingebrachten Strahlleistung ab. Je höher die gesamteStrahlleistung, desto höher ist die Schneid-geschwindigkeit (Bild 2). Laser hoher Aus-gangsleistung stellen aber nicht automa-tisch Laserstrahlung hoher Intensitätbereit. Die Schneidlinse zur Fokussierungder Laserstrahlung ist jedoch in jedemFalle das entscheidende Element im Hinblick auf die erzielbare Schneidge-schwindigkeit.

Bild 2: Typische Schneidgeschwindigkeiten mit ca. 3 kW-Laserstrahlleistung

Schneidgeschwindigkeit (m/min)

Blechdicke (mm)

0 4 8 12 16 20

4

6

8

10

2

Laserstrahlleistung Intensität =

beleuchtete Fläche

Baustahl Edelstahl Aluminium

7

Bild 3: Fokussierbarkeit von Laserstrahlung

Laserstrahl Laserstrahl

Fokussierlinse

Fokustiefe

Linse mit kurzer Brennweite Linse mit langer Brennweite

Fokusdurchmesser

df

df

Zf

f

f

Fokusdurchmesser

Fokussierlinse

Zf

df

3.3 Die Brennweite der Fokussierlinse

Die Fokussierlinse bündelt den Laser-strahl abhängig von der Brennweite derLinse unterschiedlich stark. Die Größe desBrennflecks (df) hängt dabei von derWellenlänge des Laserlichts (λ), der Inten-sitätsverteilung im Laserstrahl (K) unddem Durchmesser des unfokussiertenLaserstrahls an der Linse (D) ab, entspre-chend der Formel:

Ein kleiner Brennfleck ergibt sich bei:

kurzer Brennweite der Linse (f)

gleichmäßiger Intensitätsverteilung im Strahl (K), (optimal: gaußförmigeVerteilung, K = 1)

kurzer Wellenlänge des Laserlichts (λ)

großem Strahldurchmesser an der Linse (D)

Die Fokustiefe Zf (Rayleighlänge) ist einMaß dafür, wie schnell sich der Strahl hin-ter dem Brennpunkt wieder aufweitet.Eine große Fokustiefe lässt mehr Spiel-raum bei der Positionierung des Fokus zuund ermöglicht das Schneiden größererBlechdicken. Die Fokustiefe wird durch diegleichen Parameter beeinflusst wie die

Brennweite. Grundsätzlich bedeutet einekurze Brennweite auch eine kurze Fokus-tiefe und umgekehrt.

Eine Linse kurzer Brennweite erzeugtsomit auch einen kleinen Brennfleck undeine kurze Fokustiefe. Damit ermöglichtsie hohe Schneidgeschwindigkeiten undgute Schnittqualität bei dünnen Werk-stoffen. Der Arbeitsabstand ist jedochwegen der kurzen Fokustiefe möglichstkonstant zu halten.

Für größere Werkstückdicken muss dieFokustiefe entsprechend angepasst wer-den (Bild 3). Eine größere Fokustiefebedeutet aber wiederum einen größerenBrennfleck mit verringerter Intensität, dereine höhere Laserleistung erfordert, umeine vergleichbar hohe Schneidge-schwindigkeit zu ermöglichen.

4 λ f 1df = x x

π D K

D D

3.4 Intensitätsverteilung im Laserstrahl

Die Intensitätsverteilung im Laserstrahlwird durch die so genannte Modenord-nung beschrieben (Bild 4). (Details dazu inden „Facts About: Grundlagen der Laser-technik“). Der Mode hat einen besonderenEinfluss auf den Schneidprozess wie imvorigen Kapitel beschrieben:

Der Mode bestimmt die Größe desBrennflecks und damit die Intensitätim Fokuspunkt

Der Mode definiert die Intensitätsver-teilung im Strahl und im Fokus unddamit die Schnittqualität

Ein Mode niedriger Ordnung ist für dasLaserstrahlschneiden entscheidend. Derbeste Mode ist durch eine gaußförmigeIntensitätsverteilung und damit optimaleFokussiereigenschaften der Strahlunggekennzeichnet. Diese gaußförmigeIntensitätsverteilung wird durch den TermTEM00 beschrieben (Transverse Electro-magnetic Mode der Ordnung Null).

3.5 Wellenlänge des Laserlichts

Die Wellenlänge des Laserlichts ist ent-scheidend für die Absorption des Laser-strahls im Werkstoff, der geschnitten werden soll (Bild 5). So ist die Absorptions-rate für das CO2-Laserlicht in kaltem Stahlnur ca. 15 %, was bedeutet, dass ca. 85 %des Laserstrahls reflektiert wird. Für das Nd:YAG-Laserlicht beträgt die Ab-sorptionsrate dagegen ca. 25 %. Die zu Prozessbeginn hohe Reflexionsrate (kalterWerkstoff ) kann jedoch sowohl vomNd:YAG- als auch vom CO2-Laser über-wunden werden, wenn die Intensität desfokussierten Laserlichts ausreichend hochist. Mit steigender Temperatur steigt dannauch die Absorptionsrate deutlich an.

Glas kann demgegenüber mit Laserlichtaus dem sichtbaren und dem nahenInfrarotbereich nicht bearbeitet werden,da diese Strahlung ohne Absorption dasGlas passiert.

Verschiedene hochreflektierende Werk-stoffe wie z. B. Aluminium oder Kupfer

8

Bild 5: Absorptionsrate in Abhängigkeit von der Wellenlänge für unterschiedliche Werkstoffe

Moden-einbrand

Laserstrahl

Laserstrahl

Intensitätsverteilung TEM00-Mode

Intensitätsverteilung TEM01-Mode

Eisen

Stahl

Nd:YAG: 1,06 µm CO2: 10,6 µmAbsorptionsrate (%)

Aluminium

0

10

15

20

25

30

5

1 10

Wellenlänge (µm)

Bild 4: Intensitätsverteilung im Laserstrahl, Mode

Moden-einbrand

Silber

Kupfer

absorbieren ebenfalls Laserstrahlungbestimmter Wellenlänge besser als Strah-lung anderer Wellenlänge. Gleichwohlwerden für die Auswahl des geeignetenLasers oft andere Parameter wie z. B. dieSpitzenleistung, die Pulslänge oder dieFokussierbarkeit der Strahlung sowie dieWellenlänge herangezogen.

Nd:YAG-Lasern wird oft eine bessereSchnittqualität als CO2-Lasern nachgesagt.Dieses gilt jedoch nur für gepulst betrie-bene Nd:YAG-Laser im Vergleich mit kontinuierlich betriebenen CO2-Lasern.

3.6 Positionierung des Brennflecks relativzur Werkstückoberfläche

Hohe Intensitäten werden in einemBrennfleck kleinen Durchmessers erzielt,wobei allerdings auch die Fokustiefegering ist. Demzufolge muss der Brenn-fleck relativ zur Werkstückoberflächegenau positioniert werden.

Grundsätzlich wird der Brennfleck beimSchneiden mit Sauerstoff an der Werk-stückoberfläche platziert (Bild 6) oder biszu ca. 75 % der Werkstückdicke im Werk-stück beim Schneiden mit reaktionsträgenoder inerten Gasen. Werden große Werk-stückdicken mit Sauerstoff geschnitten,kann der Brennfleck auch oberhalb desWerkstücks platziert werden. Dadurchwird die Schnittfuge breiter und die Entnahme des geschnittenen Teils verein-facht.

Der Brennfleck ist bei verschiedenenWerkstoffen unterschiedlich zu positio-nieren. Die genaue Positionierung istdabei kritischer bei geringerer Laserstrahl-leistung als bei hoher Leistung und mussgenau eingestellt und eingehalten werden,um eine konstant gute Schnittqualität zuerhalten. Dabei ist zu berücksichtigen:

Unterschiedliche Werkstoffe und Blech-dicken können eine Anpassung derFokusposition erfordern

Änderungen der Laserstrahlparameter,des Modes, der Kühlwassertemperaturoder erhöhte Absorption in der Fokus-sierlinse infolge Verschmutzung verän-dern die Position des eingestelltenFokus

9

Fokusposition: + 3,0 mm

Fokusposition zu hoch

Fokusposition: - 2,5 mm

Fokusposition zu tief

Bild 6: Einfluss der Brennfleckposition auf die Schnittqualität

Fokusposition: 0,0 mm

(Blechoberseite)

Fokusposition richtig

10

3.7 Düsengröße und Arbeitsabstand

Die Ausbildung der Gasströmung ist ent-scheidend für die Schnittqualität. Die Gas-strömung wird dabei wesentlich durch dieGasdüse und den Arbeitsabstand be-stimmt.

Düsen für das Laserstrahlschneiden undderen Strömungsprofil unterscheiden sichdeutlich von Düsen, die bei anderen ther-mischen Trennverfahren eingesetzt werden(Bild 7). Hierbei spielt der kompakte Auf-bau und die im Vergleich zur schmalenSchnittfuge große Düsenöffnung einebesondere Rolle. Infolgedessen wird nurein Bruchteil des Schneidgasstrahls in dieFuge eingekoppelt.

Der Arbeitsabstand wird wesentlich durchdas Design der Düse bestimmt. Für diestandardmäßig eingesetzten Düsen gilt,dass der Arbeitsabstand möglichst kleinerals der Durchmesser der Düsenbohrungsein sollte, um Turbulenzen und Druck-schwankungen im Schneidgasstrahl beigrößerem Arbeitsabstand zu vermeiden(Bild 8). Bei kleinerem Düsenabstandwirkt der Schnittspalt wie eine zusätzlicheDüse, sodass die Geometrie der Düsen-öffnung für die Schnittqualität weniger kritisch ist. Sind größere Arbeitsabständenotwendig, muss die Düse entsprechendkonstruiert sein, insbesondere bei Drückenvon mehr als 2–3 bar.

Standarddüsen weisen einen Öffnungs-durchmesser von 0,8–3,0 mm auf, wobeiArbeitsabstände von 0,5–1,5 mm einge-halten werden sollten.

Bild 8: Einfluss von Düsengrößeund Arbeitsabstand auf den effektiven Schneidgasdruck

Bild 7: Düsengröße und Arbeitsabstand

Laserstrahl

Druck am Werkstück, bar

1

2

3

Düsengröße =

Bohrungsdurchmesser, dArbeitsabstand

WerkstückSchnittspalt

Düsenspitze

Arbeitsabstand

Düsengröße

0 1 2 3

11

3.8 Art des Gases und Gasdruck

Die Auswahl des Schneidgases ist ent-scheidend für das Schneidergebnis. ZumSchneiden von Baustahl und niedriglegier-ten Stählen wird Sauerstoff eingesetzt, umhohe Schneidgeschwindigkeiten zu er-zielen. Dabei reagiert der Sauerstoff mitdem Grundwerkstoff und es bildet sicheine fest haftende Oxidschicht. Bei hoch-legierten Stählen ist dieses in der Regelunerwünscht, sodass Stickstoff als Schneid-gas bevorzugt wird, wenn ausreichendLaserstrahlleistung zur Verfügung steht.

Stickstoff wird aber auch bei Baustahl ein-gesetzt, wenn die Werkstücke nach demLaserstrahlschneiden pulverbeschichtetwerden sollen. Oxide würden die Haftungder Beschichtung auf der Oberfläche beein-trächtigen und damit die Korrosions-beständigkeit in Frage stellen1).

Der Wechsel von Sauerstoff zu Stickstofferfordert eine Anpassung der Maschinen-/Prozessparameter. Für den Schneidgas-druck gelten dabei folgende Regeln:

Zum Laserstrahlschneiden stehen heuteSysteme mit bis zu 6 kW Laserstrahl-leistung zur Verfügung, die ausreichendLeistungsreserven bieten, um damitzunehmend auch rostfreie und anderehochlegierte Stähle mit Stickstoff zuschneiden. Eine Unterstützung des Pro-zesses durch exotherme Reaktion findetdabei nicht statt und der Schneidgasdruckmuss mit zunehmender Blechdickeerhöht werden.

Dieser Druck liegt im Schneidkopf auchan der Fokussierlinse an, die nur einebegrenzte Festigkeit aufweist. Bei älterenSystemen können die Schneidlinsen zumTeil nur einen Druck von ca. 12 bar aus-halten, neuere Systeme sind mit Linsengrößerer Festigkeit ausgestattet, die bis zuca. 20 bar ertragen. Damit lassen sich Edel-stahl und auch Aluminium in hoher Qualität schneiden.

Im Folgenden werden dazu unterschied-liche Werkstoffe und deren Schneidpara-meter betrachtet.

Laserstrahlbrennschneiden vonBaustahl mit Sauerstoff

je dicker der Werkstoff, destoniedriger der Druckmaximaler Druck ca. 6 bar

Laserstrahlschmelzschneiden von Edelstahl mit Stickstoff

je dicker der Werkstoff, destohöher der DruckMindestdruck ca. 8 bar

12

4.1 Baustahl und niedriglegierter Stahl

Das Laserstrahlbrennschneiden wirdhauptsächlich zum thermischen Trennenvon Baustahl und niedriglegiertem Stahl-blech angewendet. Profile, wie sie z. B. inder Automobilfertigung benötigt werden,werden bevorzugt mit einem roboterge-führten Nd:YAG-Laser bearbeitet.

Heutzutage werden Bleche von bis zu 20 mm Dicke mit 3 kW Laserstrahlleis-tung standardmäßig geschnitten. DerFokus ist dabei an der Werkstückoberseiteplatziert. Weitere typische Parameter sindin Tafel 1 zusammengefasst; der Gasver-brauch ist im Bild 10 dargestellt.

Die darin gemachten Angaben solltenjedoch nur als Anhaltswerte betrachtetwerden, da sich abhängig vom Laser, vomStrahlführungssystem, von der Gaszu-führung und der Fokusposition andereParameter ergeben können. Dieses ist ins-besondere beim Schneiden von Profilen

der Fall. Die Schneidgeschwindigkeit kanndabei kleiner als in den Tabellen angegebensein, da das Führungssystem, z. B. einRoboter, der Kontur evtl. nur mit einge-schränkter Geschwindigkeit folgen kann.

Zum Schneiden von Blechen mit einerBlechdicke von bis zu 6 mm könnenSchneidlinsen mit einer Brennweite von 127 mm (5’’), bei größerer Blechdicke von190 mm (7,5’’) eingesetzt werden.

Eine Laserleistung von mindestens 3 kWermöglicht das Schneiden von Baustahl-blechen der Dicke 12–25 mm. Dabei wirdSauerstoff mit einem Druck von wenigerals 1 bar über eine Düse mit großer Boh-rung von 2–3 mm zugeführt. Der Fokuswird 1–3 mm oberhalb der Blechober-fläche platziert.

Ein wesentlicher Einflussfaktor beimSchneiden von Bau- und niedriglegiertemStahl ist die Reinheit des Schneidsauer-stoffs2). Die Schneidgeschwindigkeit ist

4. Gasdruck und Gasverbrauch abhängig vom Werkstoff

Tafel 1: Parameter für das Laserstrahlschneiden von Baustahl mit Laserschneidsauerstoff

Laserstrahl-

leistung

W

500

800

1000

1000

1000

1500

1500

2000

4000

Blechdicke

mm

0,5

1,0

2,0

4,0

6,0

8,0

12,0

18,0

25,0

Arbeits-

abstand

mm

0,3–0,6

0,3–0,6

0,3–0,8

0,3–0,8

0,5–1,0

0,5–1,0

0,5–1,0

0,5–1,0

0,5–1,0

Bohrungs-

durchmesser

der Düse

mm

0,6–0,8

0,6–0,8

0,6–1,2

0,6–1,2

1,0–1,5

1,2–1,5

1,2–1,5

1,2–1,5

1,5–2,0

Sauerstoff-

druck

bar

3,5–6,0

3,5–6,0

2,5–4,0

2,0–4,0

1,5–3,0

1,5–2,5

1,0–2,0

0,5–1,0

0,5–0,7

Sauerstoff-

verbrauch

m3/h

2,0

1,8

3,0

2,7

3,2

3,0

2,4

1,4

1,3

Schneid-

geschwin-

digkeit

m/min

15,0

11,0

7,0

4,0

2,5

2,0

1,0

0,5

0,5

Achtung: Der Sauerstoffdruck wird mit zunehmender Blechdicke reduziert, um die Nach-

oxidation des Werkstoffs und Schnittqualitätseinbußen zu vermeiden. Siehe Seite 19 (*)

bei Verwendung einer höheren Reinheitvon zum Beispiel 99,9 %–99,95 % gegen-über der Standardreinheit von 99,5 %deutlich erhöht (Bild 9). Der Zugewinnkann 10–30 % ausmachen, abhängig vonBlechdicke und Werkstoff sowie der zuschneidenden Werkstückkontur. Beigroßen Werkstücken mit wenigen Rich-tungswechseln ist der mögliche Geschwin-digkeitszuwachs deutlich größer als beikomplexen Werkstücken, bei denen dieSchneidgeschwindigkeit eher durch dasFührungssystem als durch den Schneid-prozess begrenzt wird (siehe auch„Sonderdruck: Laserschneiden“).

Beim Schneiden von un- und niedrig-legiertem Stahl mit Sauerstoff bildet sichauf der Schnittfläche ein Oxidsaum. DieseOxidschicht ist in der Regel für dieGebrauchseigenschaften unbedeutend, essei denn, dass eine Lackierung oder Pul-verbeschichtung vorgesehen ist. Die Haf-tung der Beschichtung ist eingeschränktund ein Abplatzen von Oxidschicht und

Beschichtung leicht möglich. Damit wäreein vorgesehener Korrosionsschutz hin-fällig. In diesem Fall wäre Stickstoff alsSchneidgas vorzuziehen, der oxidfreieSchnittflächen hoher Haftung ermöglicht.Bei Werkstoffen großer Blechdicke ist dieSchneidgeschwindigkeit mit Stickstoff alsSchneidgas jedoch gegenüber Sauerstoffdeutlich vermindert. Im Feinstblechbe-reich von weniger als 2 mm Blechdicke istdie Schneidgeschwindigkeit modernerLaser dagegen vergleichbar und kann mitStickstoff sogar größer sein als mit Sauer-stoff.

Der Zustand der Werkstückoberfläche hatebenfalls einen entscheidenden Einflussauf das Schneidergebnis bei un- undniedriglegierten Stählen. Werden zumBeispiel rostige Blechtafeln laserstrahl-brenngeschnitten, können Schlacken-anhaftungen und Auskolkungen dieSchnittqualität vermindern. Auch gezieltauf die Oberfläche aufgebrachte Beschich-tungen wie z. B. Zink- oder Eisenoxid-

primer schränken die Schnittqualitätabhängig von der Art der Beschichtungdeutlich ein. Eine Verbesserung der Situa-tion lässt sich erreichen, wenn eine ein-seitige Beschichtung auf der unteren, alsodem Laserschneidkopf abgewandten Seiteplatziert wird.

Qualitätseinbußen lassen sich auchdadurch weitgehend vermeiden, dassStickstoff als Schneidgas verwendet wird,auch wenn die Schneidgeschwindigkeitdeutlich geringer ist als bei Einsatz vonSauerstoff.

Verzinkte Bleche, galvanisiert oder heißaufgetragen, sind nur schlecht mit Sauer-stoff zu schneiden. Feste Anhaftungenund sehr raue Schnittflächen schränkendie Schnittqualität ein. Industriell wirddaher hauptsächlich das Hochdruck-schneiden mit Stickstoff für verzinkte Bleche eingesetzt. Die Schnittqualität istakzeptabel und die Schnittkanten sind freivon Anhaftungen.

13

Bild 9: Einfluss der Sauerstoffreinheit auf die Schneidgeschwindigkeit beim Schneiden von 1 mm Baustahl mit 800 W Laserleistung und einem Schneidgasdruck von 3 bar

Bild 10: Sauerstoffverbrauch (Durchfluss) abhängig vomDruck in der Düse für unterschiedliche Düsengrößen, d

Durchfluss (m3/h)

d = 3,0 mm

0 2 4 6 8 10

Druck (bar)

40

30

20

10

99.0

Sauerstoffreinheit

99.5

1 mm Baustahl

100 %

Schneidgeschwindigkeit (m/min)

d = 2,5 mm

d = 2,0 mm

d = 1,6 mmd = 1,4 mmd = 1,2 mmd = 1,0 mm

11

10

9

8

7

6

5

Bild 11: Position des Brennflecks beim Laserstrahl-schneiden mit Sauerstoff und Stickstoff

Laserstrahl Laserstrahl

Schneidgas:

Sauerstoff

Schneidgas:

Stickstoff

Blech-

dicke

mm

0,5

1,0

2,0

4,0

6,0

9,0

Laser-

strahl-

leistung

W

1000

1000

1000

1500

1500

1500

Arbeits-

abstand

mm

0,3–0,6

0,3–0,6

0,3–0,6

0,3–0,6

0,5–0,8

0,5–0,8

Bohrungs-

durchmesser

der Düse

mm

0,6–1,2

0,6–1,2

0,6–1,2

0,8–1,5

1,0–1,5

1,2–1,5

Sauer-

stoff-

druck

bar

4,0–6,0

4,0– 6,0

4,0–6,0

4,0–5,0

3,5–5,0

3,5–4,0

Sauer-

stoff-

verbrauch

m3/h

5,0

5,0

5,0

7,0

7,0

5,5

Schneid-

geschwin-

digkeit

m/min

15,0

11,0

7,0

3,0

0,6

0,3

Tafel 2: Parameter für das Laserstrahlschneidenvon Edelstahl mit Laserschneid-Sauerstoff

Achtung: Der Sauerstoffdruck ist höher als beim Schneiden von

Baustahl. Siehe Seite 19(*)

14

4.2 Edelstähle

In der Fertigung werden sowohl Sauerstoffals auch Stickstoff zum Laserstrahl-schneiden von Edelstählen eingesetzt.

Mit Sauerstoff lassen sich infolge des exothermen Energiebeitrags hohe Schneid-geschwindigkeiten realisieren. Die maxi-mal schneidbare Blechdicke beträgt ca. 16–18 mm. Der Fokus ist dabei an der Ober-fläche bzw. nahe der Oberfläche im Werk-stoff platziert.

Im Gegensatz zu Baustahl wird Edelstahlauch bei größerer Blechdicke mit einemrelativ hohen Sauerstoffdruck von ca. 5 bargeschnitten. Eine höhere Sauerstoff-reinheit von 99,9 % –99,95 % ermöglichthöhere Schneidgeschwindigkeiten als eineStandardreinheit von ca. 99,5 %. Para-meter für das Laserstrahlschneiden mitSauerstoff sind in Tafel 2 zusammen-gestellt.

Nachteilig bei der Verwendung von Sauer-stoff als Schneidgas ist die eingeschränkteSchnittqualität mit Schlackenanhaftungenund Verfärbung der Schnittflächen infolgeder Bildung von Eisen- und Chromoxiden3).Diese Oxide beeinträchtigen die Nahtqua-lität bei einem nachfolgenden Schweiß-prozess. Bei WIG-Schweißungen findensich z. B. schwarze Oxideinschlüsse imWurzelbereich oder auch ungenügendeDurchschweißung. Besonders kritisch istjedoch die Einschränkung der Korrosions-beständigkeit infolge der Oxidation zubetrachten. Diese Nachteile des Schneidensvon Edelstahl mit Sauerstoff wiegenschwer, insbesondere wenn die Gebrauchs-eigenschaften des Werkstücks mit auf-wändiger Nacharbeit wiederhergestelltwerden müssen.

Wird jedoch anstatt Sauerstoff Stickstoff mit hohem Druck zugeführt, lassen sichanhaftungs- und oxidfreie Schnittflächenerstellen.

Durchfluss (m3/h)

d = 2,5 mmd = 2,0 mm

d = 1,8 mm

d = 2,2 mm

d = 1,6 mm

d = 1,4 mm

d = 1,2 mm

d = 1,0 mm

0 5 10 15 20 25

60

50

40

30

20

10

Bild 12: Stickstoffverbrauch (Durchfluss) abhängigvom Druck in der Düse für unterschiedliche Düsen-größen, d

Druck (bar)

Tafel 3: Parameter für das Laserstrahlschneiden vonEdelstahl mit Laserschneid-Stickstoff

Blech-

dicke

mm

1,0

2,0

4,0

6,0

9,0

12,0

Laser-

strahl-

leistung

W

1500

1500

3000

3000

4000

4000

Arbeits-

abstand

mm

0,3–0,6

0,3–0,6

0,3–0,8

0,5–1,0

0,5–1,0

0,5–1,0

Bohrungs-

durchmesser

der Düse

mm

1,2–1,5

1,2–1,5

2,0–2,5

2,5–3,0

2,5–3,0

2,5–3,0

Stick-

stoff-

druck

bar

6,0

9,0

13,0

14,0

16,0

18,0

Stickstoff-

verbrauch

m3/h

8,0

12,0

28,0

52,0

60,0

68,0

Schneid-

geschwin-

digkeit

m/min

7,0

4,0

3,0

1,5

1,0

0,5

Achtung: Je größer die Blechdicke, desto höher der Stickstoffdruck.

Siehe Seite 19(*)

15

Die Schneidgeschwindigkeit ist dabeijedoch wesentlich langsamer als mitSauerstoff und lässt sich nur mitErhöhung der Laserleistung steigern. CO2-Laser mit einer Leistung von minde-stens 2,5 kW werden für diese Anwen-dung eingesetzt. Die in guter Qualität zuschneidende Blechdicke beträgt dabei ca. 12–16 mm.

Eine gute Schnittqualität ohne Anhaf-tungen lässt sich mit Stickstoff alsSchneidgas erzielen, wenn der Fokus ander Blechunterseite platziert ist. DerSchnittspalt ist dadurch erweitert und eingrößerer Anteil Stickstoff kann in denSchnittspalt eindringen und die Schmelzeaustreiben.

Als Folge der tiefen Fokusposition bzw. desgrößeren Abstands von der Düse ist derStrahldurchmesser in der Düse größer alsbeim Schneiden mit Sauerstoff (Bild 11).

Für das Laserstrahlschneiden mit Stick-stoff sind demzufolge Düsen mit einemgrößeren Bohrungsdurchmesser von min-destens 1,5 mm einzusetzen, um eineWandberührung des Laserstrahls zu ver-hindern. Parameter für das Laser-strahlschneiden mit Stickstoff hohenDrucks sind in der Tafel 3 zusammenge-stellt. Bild 12 zeigt den Stickstoffverbrauchabhängig von Druck und Düsengröße.

Eine höhere Reinheit als die Standard-reinheit des Stickstoffs bedingt keine Ver-besserung der Schneidgeschwindigkeit.Allerdings können bereits geringe Men-gen an Sauerstoffverunreinigungen imSchneidstickstoff Anlauffarben und damitOxidation an den Schnittflächen verur-sachen. Bei rostfreien Stählen ist damitbereits die Korrosionsbeständigkeit aufge-hoben.

Um bei diesen Stählen eine metallischblanke und korrosionsbeständige Schnitt-kante zu erzielen, darf nicht mehr als ca.20 ppm (0,002 %) Sauerstoff im Schneid-stickstoff enthalten sein. Diese Spezifika-tion gilt schwerpunktmäßig für korrosions-beständige Stähle und ist bei anderenWerkstoffen nicht notwendig.

Gasförmiger Stickstoff wird in Gas-flaschen und Flaschenbündeln unter-schiedlicher Reinheitsgrade bereitgestellt.Zum Schneiden rostfreier Stähle mussentsprechend eine geeignete Reinheitangefordert werden. Bei einer Versorgungmit flüssigem Stickstoff, z. B. über einenTank, sind Sauerstoffverunreinigungenwegen der hohen Produktqualität in derRegel so gering, dass keine Verfärbungenauftreten.

16

4.3 Aluminium und Aluminiumlegierungen

„Aluminium“ ist ein Oberbegriff, der üb-licherweise sowohl für reines Aluminiumals auch für Aluminiumlegierungen ver-wendet wird. Reines Aluminium ist einweiches Material, dessen Festigkeit durchZugabe von Legierungselementen wie z. B.Magnesium, Kupfer, Mangan, Siliziumund Zink erhöht werden kann.

Aluminium zeichnet sich durch eine hoheWärmeleitfähigkeit aus und die Werkstoff-oberfläche ist stark reflektierend. Alu-miniumlegierungen sind dabei mit demLaserstrahl oftmals besser zu bearbeitenals reines Aluminium und die Schneid-geschwindigkeit ist größer. EloxiertesAluminium ist einfacher zu verarbeiten alsunbehandeltes Aluminium, da die dickeOxidschicht die Laserstrahlung besserabsorbiert. Eine hohe Laserstrahlleistungvon mindestens 2 kW und ein guter Modesollten demzufolge für das Laserstrahl-schneiden von Aluminium zur Verfügungstehen.

Bild 13: Parameterfeld für gratfreies Schneiden von 2 mmAluminium und 2 mm Aluminiumlegierung mit Stickstoff undSauerstoff bis zu 15 bar und einer Laserleistung von 1.500 Watt

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

Druck (bar)

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

Druck (bar)

Rein-Aluminium (Al 99,5)

Schneidgeschwindigkeit

(m/min)

Aluminiumlegierung (AlMg 3)

Schneidgeschwindigkeit

(m/min)

Stickstoff Sauerstoff

17

Eine kleine Brennweite von ca. 63 mm(2,5’’) kann bei dünnen Blechdickenwegen der hohen Strahlintensität vorteil-haft angewendet werden. Die größteschneidbare Blechdicke beträgt, abhängigvon der Legierungszusammensetzung, ca. 6–8 mm.

Aluminium kann sowohl mit Sauerstoffals auch mit Stickstoff als Schneidgasbearbeitet werden, wobei die Schneidge-schwindigkeit mit Sauerstoff nicht signifi-kant höher ist als die mit Stickstoff.Ursächlich dafür ist die mit ca. 2.072 °Chohe Schmelztemperatur der Aluminium-oxide. Aluminiumoxide bilden auf derSchnittfläche einen festen Film, der denSchneidsauerstoff von einem Zutritt zumGrundwerkstoff abhält. Dieser Oxidfilmbricht infolge der turbulenten Schmelzen-strömung immer wieder auf und dieSauerstoffreaktion mit dem Grundwerk-stoff kann fortschreiten, allerdings bei ins-gesamt geringer Schneidgeschwindigkeit.

Gleichwohl wird Aluminium oft mitSauerstoff und einem Druck von wenigerals 6 bar geschnitten. Der Laserstrahl istdabei an der Werkstückoberseite fokus-siert. Schneidsauerstoff in einer Standard-reinheit ist dabei ausreichend, da mithöherer Reinheit keine signifikante Ver-besserung der Schneidgeschwindigkeiterreicht werden kann. Nachteilig beimSchneiden mit Sauerstoff ist jedoch dieBildung von Schlackenanhaftungen unddie sehr grobe Struktur der Schnitt-flächen.

Anhaftungsfreie Schnitte lassen sichsowohl mit Stickstoff als auch mit Sauer-stoff erzielen, wenn ein ausreichend hoherSchneidgasdruck bereitgestellt wird. Stick-stoff hat sich dabei als vorteilhaft für dasSchneiden von Aluminiumlegierungenund Sauerstoff für reines Aluminium her-auskristallisiert 4). Im Bild 13 sind dazubeispielhaft die Parameterfelder für dasSchneiden von 2 mm dicken Blechen aus

reinem Aluminium (Al 99,5) und derAluminiumlegierung AlMg 3 in hoherSchnittqualität dargestellt. Beim Schnei-den mit hohem Druck ist der Fokus an derBlechunterseite platziert. In der Tafel 4sind typische Parameter für das Laser-strahlschneiden von AlMg 3 zusammen-gestellt.

Blech-

dicke

mm

1,0

2,0

3,0

4,0

6,0

8,0

Laser-

strahl-

leistung

W

1800

1800

3000

3000

4000

4000

Arbeits-

abstand

mm

0,3–0,6

0,3–0,6

0,3–0,8

0,3–0,8

0,5–1,0

0,5–1,0

Bohrungs-

durchmesser

der Düse

mm

1,2–1,5

1,2–1,5

1,2–1,5

1,8–2,2

2,0–2,4

2,0–2,5

Stick-

stoff-

druck

bar

12,0

14,0

14,0

14,0

16,0

16,0

Stickstoff-

verbrauch

m3/h

11,0

15,0

15,0

35,0

40,0

45,0

Schneid-

geschwin-

digkeit

m/min

8,2

3,6

2,5

1,8

1,8

0,8

Tafel 4: Parameter für das Laserstrahlschneiden derAluminiumlegierung AlMg 3, Schnitte ohne Anhaftungen,Schneidgas: Stickstoff

Siehe Seite 19(*)

18

4.4 Titan

Sauerstoff und Stickstoff sind als Schneid-gase für Titanwerkstoffe ungeeignet, dadiese Gase ebenso wie Wasserstoff imWerkstoff aufgenommen werden und eineVersprödung des Werkstoffs verursachen.Infolgedessen können Risse in der ver-sprödeten Schicht entstehen, die sich aus-weiten und zum Bauteilversagen führen.

Zum Schneiden von Titanwerkstoffenwerden deshalb nur vollständig inerteGase angewendet und das Bauteil vor-zugsweise während des Schneidens ineiner inerten Atmosphäre gelagert. ZumSchneiden wird Argon oder ein Argon-Helium-Gemisch eingesetzt, wobei Sauer-stoffverunreinigungen weitestgehend aus-geschlossen werden müssen (Gasquali-täten 99,996–99,999 %). Ein Heliumanteilverbessert die Schnittqualität, wenn hoheIntensitäten im Fokus vorliegen und diePlasmabildung den Schneidprozess stört.Damit lassen sich anhaftungsfreie Schnitteerstellen. Der Fokus ist dabei tief im Werk-stück unterhalb der Oberseite platziert.

4.5 Nickellegierungen

Nickel ist die Basiskomponente bei einerVielzahl von Legierungen mit speziellenEigenschaften wie z. B. Inconel (Ni-Cr),Nimonic (Ni-Cr-Co), Hastelloy (Ni-Mo-Cr)und Monel (Ni-Cu).

Zum Laserstrahlschneiden dieser Werk-stoffe kann Sauerstoff bei einem Druckvon weniger als 6 bar eingesetzt werden.Der hohen Schneidgeschwindigkeit stehtjedoch eine Qualitätsminderung durchAnhaftungen und oxidierte Schnittflächengegenüber.

Stickstoff als Schneidgas unter hohemDruck zugeführt ermöglicht demgegen-über anhaftungsfreie Schnittkanten undmetallisch blanke Schnittflächen bei deut-lich geringerer Schneidgeschwindigkeitgegenüber Sauerstoff. Der Fokus ist dazutief im Werkstoff unterhalb der Werk-stückoberfläche platziert.

4.6 Kupferlegierungen

Das Schneiden von Kupfer ist wegen des hohen Reflexionsvermögens und derWärmeleitfähigkeit eine besondereHerausforderung. In der Regel müssenMaßnahmen getroffen werden, um einevollständige Rückreflexion der Laserstrah-lung und dadurch ausgelöste Beschädi-gung des Resonators zu vermeiden.

Messing als wichtigster Vertreter derKupferlegierungen (Kupfer-Zink-Legie-rung) hat eine geringere Reflexivität undein geringeres Wärmeleitvermögen alsKupfer und lässt sich mit CO2-Lasernbearbeiten. Dabei ist eine hohe Laser-strahlleistung sowie kurze Brennweite vonz. B. 63 mm (2,5’’) vorteilhaft.

Als Schneidgas kann Sauerstoff eingesetztwerden, wobei die sich bildende Oxid-schicht die Absorption der Laserstrahlungverbessert. Der Schneidsauerstoff wirdsowohl mit niedrigem Druck von bis zu 6bar als auch mit hohem Druck von bis zu20 bar angewendet. Der hohe Sauerstoff-druck birgt dabei das besondere Risiko derSauerstoffanreicherung und erfordert spe-zielles Augenmerk auf die Arbeitssicher-heit. Die schneidbare Blechdicke beträgtca. 4–5 mm. Auch Stickstoff kann alsSchneidgas für Kupferlegierungen einge-setzt werden.

19

4.7 Nichtmetalle

Laser eignen sich hervorragend zur Bear-beitung von Nichtmetallen.

CO2-Laser werden zum Schneiden vonKunststoffen, Gummi, Textilien, Holz,Keramik und Quarzglas eingesetzt. Ein 1-kW-Laser schneidet dabei Kunststoffoder Sperrholz in einer Dicke von bis zu25 mm.

Nd:YAG-Laser eignen sich besonders fürdas Schneiden von Keramiken wie z. B.Silizium-Karbid- oder Silizium-Nitrid-Keramiken. Als Schneidgas kann in denmeisten Fällen öl- und fettfreie, trockeneDruckluft verwendet werden. Inerte Gasewie z. B. Stickstoff werden bevorzugt,wenn der Werkstoff leicht entflammbar ist.

Sauerstoff ist das geeignete Schneidgas fürKeramiken und verhindert Verfärbungenbeim Schneiden von Aluminiumoxid-oder Zirkonoxidkeramiken.

Bei der Bearbeitung einiger Nichtmetallewie z. B. Kunststoffe, Kunstfasern oderKeramik können giftige Gase und Stäubeentstehen, die besondere Sicherheitsmaß-nahmen und gute Absaugung erfordern.

5. Literatur1) M. Faerber: Appropriate Gases for Laser

Cutting of Stainless Steel, InternationalCongress Stainless Steel 1996, Düssel-dorf, VDEM (1996), S. 282–283

2) John Powell: CO2 Laser Cutting, SpringerVerlag (1993)

3) M. Faerber und W. Schmidt: Laser-schneidgase, DVS-Berichte Band 185,DVS-Verlag (1997), S. 72–74

4) T. Kristensen und F.O. Olsen: Cutting ofAluminium Alloys, Proc. of the 4th

NOLAMP Conf., Sonderborg (1993), S. 121–129

Bildnachweis:Foto auf Seite 3 von Firma K. Moder GmbH, Wiesmoor, Deutschland

Foto auf Seite 11 von AUDI AG, Ingolstadt, Deutschland

* Die in den Tabellen und Diagrammenangegebenen Werte sind Anhaltswerteund können in der Praxis abweichen.

4358

9796

06

03

– 1

.5

BB

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