Der Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ist ein vielseitiges Werkzeug in der Fertigungstechnik, das durch präzise Energieeinbringung verschiedene Materialbearbeitungsverfahren ermöglicht - von Schneiden und Schweißen bis hin zu Härten und Beschichten.
Der Begriff LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) beschreibt ursprünglich einen physikalischen Prozess: die Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung. In der Praxis wird jedoch das Gerät selbst als Laser bezeichnet.
Laserstrahlung kann mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugt und in vielfältigen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, z. B.:
Der Laserstrahl dient dabei entweder als Energieträger (z. B. beim Schweißen) oder als Informationsträger (z. B. in der Optoelektronik).
Für die industrielle Nutzung wird der Laser in eine Werkzeugmaschine integriert, bestehend aus:
Der Laserstrahl wird fokussiert und auf das Werkstück gerichtet, wobei eine Relativbewegung zwischen Strahl und Werkstück für Prozesse wie Schneiden oder Schweißen notwendig ist.
Die Wirkung des Lasers hängt von mehreren Faktoren ab:
Abhängig von der Leistungsdichte treten unterschiedliche Effekte auf:
| Leistungsdichte | Effekt | Anwendung |
|---|---|---|
| 10³ – 10⁴ W/cm² | Erwärmung unter Schmelzpunkt | Laserhärten |
| ~10⁵ W/cm² | Schmelzbadbildung | Wärmeleitungsschweißen |
| 10⁵ – 10⁶ W/cm² | Verdampfung, Kapillarbildung | Tiefschweißen, Schneiden |
| 10⁷ – 10⁸ W/cm² | Plasmaentstehung, Materialabtrag | Laserbohren |
Der Laser ist ein Universalwerkzeug, das in fast allen Fertigungsverfahren eingesetzt werden kann:
Der wirtschaftliche Einsatz des Lasers erfordert eine ganzheitliche Betrachtung:
✔ Präzise Energieeinbringung (geringe Wärmeeinflusszone)
✔ Hohe Prozessgeschwindigkeit (effiziente Bearbeitung)
✔ Flexibilität (viele Materialien und Geometrien bearbeitbar)
✔ Geringe Nacharbeit (hohe Qualität ohne Nachbearbeitung)
Der Laser ermöglicht:
Durch seine Präzision, Effizienz und Vielseitigkeit ist der Laser ein unverzichtbares Werkzeug in der modernen Fertigungstechnik.
Quelle: Adaptiert aus dem technischen Fachtext zur Lasermaterialbearbeitung