Lasergeräte und Laserwerkzeuge haben zweifelsohne ihren Platz in den heutigen Fertigungsprozessen gefunden. Die Anwendungen von Lasern in der Industrie reichen vom Schneiden, Gravieren oder Markieren über Bohren, Schweißen und Wärmebehandlung bis hin zur additiven Fertigung oder LMF.
Angesichts dieser Anpassungsfähigkeit des Lasers profitieren viele Branchen von ihm, angefangen bei der lokalen Fertigung von Alltagsgegenständen über Spezialbereiche wie Medizin oder Werbung bis hin zu echten Schwergewichten wie der Automobil-, Luftfahrt- oder Teileindustrie.
Doch woher kommt die Faszination für Laseranwendungen in der Industrie? Der Laser bietet zahlreiche Vorteile, die sich jedoch in zwei Punkten zusammenfassen lassen: seine Vielseitigkeit und die Qualität der Ergebnisse.
Innovative Laseranwendungen in der Industrie
Betrachtet man die zahllosen Anwendungen von Lasern in der Industrie genauer, so stellt man fest, dass wir uns nach und nach von einem Verfahren, das eine größere Robustheit und Mechanisierung der Geräte voraussetzte, hin zu der Zweckmäßigkeit, Effizienz und Schnelligkeit entwickelt haben, die der Einsatz von Lasern heute darstellt.
Laserschneiden
Der Einsatz von Laserschneidgeräten stellte eine der ersten Anwendungen dieses Verfahrens dar. Sie war sogar eine der wichtigsten, mit denen er auf dem Markt bekannt wurde.
Das Verfahren des Laser- oder Wärmeschneidens nutzt die Verdampfung oder die gezielte Wirkung, um den jeweiligen Schnitt des Materials – Stahl, Aluminium, eloxiertes Aluminium, Edelmetalle, Kupfer, Titan u. a. – mit der Hitze eines Lichtstrahls durchzuführen, der bis zu der Temperatur ansteigt, welche die Oberfläche durchdringt und schneidet.
Dank des Einsatzes von Lasern zum Schneiden werden äußerst präzise Ergebnisse erzielt, ohne dass das Material und der Schnittbereich beeinträchtigt oder verformt werden. Die Gründe für den Einsatz von Lasern in der Schneideindustrie sind vielfältig, unter anderem seien hier genannt:
- Präzision, da er Schnitte mit sehr unterschiedlichen Formen ermöglicht, auch solche mit unregelmäßigen oder komplexen Konturen. Ein großer Vorteil beim Schneiden besteht darin, dass man das Restmaterial verwenden und in kleinere Stücke schneiden kann, was zur Abfallentsorgung und Einsparungen beiträgt.
- Agilität beim Laserschneiden, man braucht nur die Data zu verwenden und kann loslegen. Es sind weder Stanzformen noch Schablonen erforderlich. Anpassungen können durchgeführt werden, ohne dass die Produktion beeinträchtigt wird, und es besteht die Möglichkeit einer kundenspezifischer Bearbeitung.
- Vielseitigkeit, wie schon erwähnt, gibt ihm die Anwendung in verschiedenen Materialien eine größere Vielseitigkeit beim Einsatz und die Anpassungsfähigkeit der Schneidwelle an jedes Material ist einfach, weshalb keine unterschiedlichen Maschinen für die einzelnen Materialien erforderlich werden.
- Effizienz. Eine der Hauptstärken des Laserschnitts ist die Qualität der Verarbeitung. Nach dem Laserschnitt ist weder Schleifen noch Versiegeln erforderlich, was Zeit und Geld spart.
- Sauberkeit ist ein weiterer großer Vorteil des Laserschnitts, da es sich um eine sehr saubere Verfahrenstechnik handelt, bei der weder Chemikalien noch Schleifmittel verwendet werden.
Lasermarkieren
Ein weiteres Verfahren, das von der Lasertechnologie profitiert hat, ist das Markieren. Laseranwendungen in der Kennzeichnungs- und Markierungsindustrie haben es ermöglicht, hohe Leistungen beim Eindrucken verschiedenster Arten von Codes zu erzielen, wie sie heutzutage für die Rückverfolgbarkeit von Produkten so wichtig sind.
Was kann man mit Laser markieren? Logos und Abbildungen, Barcodes oder QR-Codes, Datamatrix, Datumsangaben sowie alles, was Unternehmen zur Unterstützung ihrer Produktivität, Identifizierung und Rückverfolgbarkeit benötigen. Und das Beste daran? Der Laser ist flexibel hinsichtlich der Bereiche, in denen die Markierung vorgenommen werden kann, d.h. es kann jede beliebige Fläche genutzt werden, um die erforderliche Markierung anzubringen.
So sind beispielsweise die Lasermarkierer Pro und Max von Couth Hochleistungsgeräte, wie sie in der modernen Industrie gefordert werden. Dabei verfügen sie zugleich über einige herausragende Vorteile:
- Geräuscharmes Markieren.
- Ausgezeichnete Lesbarkeit.
- Kurze und präzise Arbeitszyklen.
- Anpassung an Prozesse, die eine höhere Präzision erfordern.
- Hervorragende Eignung für den Einsatz auf unregelmäßigen oder zylindrischen Oberflächen mit größerer Komplexität.
- Geringer Wartungsaufwand.
- Fantastisch geeignet für die Rückverfolgbarkeit, da seine Ergebnisse mit verschiedensten Systemen gelesen werden können.
3D-Druck und additive Fertigung
Die Anwendungen des Lasers in der 3D-Industrie und der additiven Fertigung erreichen neue und innovative Dimensionen, die unendlich viele Einsatzmöglichkeiten bieten. Bei diesem Verfahren erfolgt eine selektive Verschmelzung der einzelnen Schichten, um 3D-Teile mit einem perfekten Ergebnis herzustellen.
Seine Verwendung erstreckt sich u. a. auf die Herstellung von Stanzformen, Prototypen, Rahmen und Gussformen. Bei der Herstellung von Gegenständen mittels Laserschmelzen geht es darum, kleine Partikel zu verschmelzen und ihnen die gewünschte Form zu geben, d. h. das, was man in der Industrie als Laser Metal Fusion (LMF) oder additive Fertigung bezeichnet.
3D und additive Fertigung sind zweifellos ideale Methoden für die Serienfertigung. Sie ermöglichen auch die Arbeit mit komplexen geometrischen Formen, was ihre Einsatzmöglichkeiten noch weiter deutlich ausweitet.
Darüber hinaus lassen sich mit der Lasertechnik Objekte mit Hohlräumen oder Innenkanälen herstellen, die anderen, weniger effizienten Verfahren überlegen sind. Dank der Lasertechnologie wird dieses Hindernis überwunden.
Ist es möglich, widerstandsfähige Komponenten oder Elemente für den Extremeinsatz zu schaffen? Ja, in der Tat besteht der große Vorteil darin, dass diese Art der Objekte nicht schwer sein müssen, sondern man im Gegenteil leichtere Ausführungen erzielen kann.
Ein weiterer großer Vorteil der Laseranwendungen in der 3D-Industrie und der additiven Fertigung besteht darin, dass es sich, wie man bereits beim Schneiden und Gravieren erkennen konnte, um einen sehr nachhaltigen Prozess handelt.
Im Gegensatz zu anderen Verfahren hinterlässt der Laser keine Abfälle, so dass weniger Material verschwendet wird, was in jeder Hinsicht eine erhebliche Einsparung darstellt.
Laserschweißen
Zweifelsohne hat auch das Laserschweißen seinen Platz bei den Laseranwendungen in der Industrie und man erzielt mit diesem Verfahren Höchstleistungen. Obgleich das Laserschweißen nicht neu ist, wurden doch die Methoden optimiert, um feinere und hochwertigere Ergebnisse zu erzielen.
Laserschweißsysteme sind sehr leistungsstark und liefern beeindruckende Ergebnisse im Vergleich zu herkömmlichen Schweißsystemen. Derzeit existieren mehrere Systeme für Laserschweißen:
- Faserlaser: Sie gehören zu den vielseitigsten am Markt. Sie ermöglichen sowohl das Schweißen kleiner als auch großer Oberflächen. Sie sind qualitativ sehr hochwertig und erzielen optimale Ergebnisse für jede ihrer Anwendungen.
- Dauerstrichlaser: Diese Art des Schweißens erfordert eine sehr geringe Wärmezufuhr, erzielt jedoch ausgezeichnete Ergebnisse.
- Gepulste YAG-Laser: Diese Art von Lasern wird für lange Schweißpunkte verwendet. Sie sind auch die bevorzugten Laser in der Industrie, wenn Laserschweißungen mit großer Tiefe erforderlich sind.
Von den Großindustrien bis hin zu kleinsten Werkstätten stellt Laserschweißen eine gute Option dar. Es bringt sehr viele Vorteile mit sich, unter anderem:
- Laseranwendungen in der Schweißindustrie sind sehr schnell und erhöhen die Geschwindigkeit der Arbeit und des Ergebnisses.
- Alle Schweißgeräte können an die Erfordernisse des jeweiligen Prozesses angepasst werden. Höhere oder niedrigere Temperaturen und Geschwindigkeiten ermöglichen die Anpassung an den jeweiligen Bedarf.
- Zum Schweißen sind keine Zusatzmaterialien erforderlich, wie etwa beim traditionellen Schweißen, wodurch erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden.
- Seine Genauigkeit ist ein weiterer Faktor für die Wahl des Laserschweißens. Die Steuerung und Präzision der Geräte ermöglicht bessere Ergebnisse, insbesondere bei etwas komplizierteren Schweißungen.
- Laserschweißungen gehören hinsichtlich ihrer Ergebnisse zu den einträglichsten, die der Markt zu bieten hat. Sie verformen sich nicht und auch nicht das Material, mit dem sie hergestellt werden, wodurch sie sehr widerstandsfähig und langlebig sind.
- Man kann sie mit unzähligen Materialien wie Edelstahl, Speziallegierungen oder sogar Nickel herzustellen.
Wie man sieht, sind die Anwendungen von Lasern in der Industrie so vielfältig wie die Fertigungsverfahren selbst. Das Beste daran ist, dass sich dieser Bereich dank der vielen Studien und Forschungen, die derzeit auf diesem Gebiet durchgeführt werden, jeden Tag weiter ausdehnt.
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass der Laser eine stärkere Automatisierung in allen Industriebereichen ermöglicht, wodurch die Prozesse viel einfacher und schneller werden. Ein adäquates Data-Design und Standardtests und schon ist der Prozess bereit, in die Produktion zu gehen.
Die Zukunft der Industrie und die Anwendungsmöglichkeiten des Lasers sind endlos und werden sich sowohl in größerem als auch kleinerem Umfang immer weiter verbessern und diversifizieren.
Couth, Ihr Partner für die Lasermarkierung
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