Die optische Technologie gehört zu den Zukunftstechnologien der nächsten Jahrzehnte. Die Entwicklung auf diesem Gebiet schreitet rasend voran und wird ganz entscheidend durch den Laser sowie seine Anwendungen geprägt. Nachdem der erste Rubin-Laser im Jahre 1960 von dem Erfinder T. Maimann vorgestellt wurde, wurde die Entwicklung des Lasers in den nächsten Jahren durch viele weitere Innovationen vorangetrieben und ist in der heutigen Zeit kaum noch wegzudenken. Die Lasertechnik hat sich in vielen Anwendungsgebieten etabliert. Weitere Anwendungsgebiete kommen laufend hinzu. So wird die Lasertechnik Beispielsweise in der Medizintechnik für die Augenheilkunde sowie in der Fertigungsindustrie zum Schneiden, Schweißen und Härten von Werkstoffen verwendet. Die Branchen, in denen die Lasertechnologie angewendet wird, sind aufgrund der vielseitigen Anwendbarkeit des Laserstrahls breit gefächert. Die Grundlage für alle Anwendungen sind die Eigenschaften der Laserstrahlungen, die sich mit herkömmlichen Energiequellen nicht erreichen lassen. Deshalb ist für Ingenieure und Forscher das Verständnis für die Funktionen eines Lasers und dessen Eigenschaften enorm wichtig, um die Möglichkeiten und Grenzen beim Einsatz eines Lasergeräts ausreizen zu können.
Aufgrund der immer wichtiger werdenden Lasertechnologie wird diese Hausarbeit verstärkt auf die Funktionen und Anwendungen des Laserschneidverfahrens in der Materialbearbeitung eingehen. Zur Einleitung werden sie die Themenfelder Definition des Lasers, Erzeugung und Eigenschaften eines Laserstrahls, den Geschichtlichen Hintergrund sowie den schematischen Aufbau einer Materialbearbeitungslaseranlage, um das physikalische Verständnis für die Lasertechnologie vermittelt bekommen.
Im Anschluss wird auf das wesentliche dieser Hausarbeit, das Laserschneiden eingegangen. Die Kapitel umfassen das Prinzip des Laserschneidens, den Aufbau eines Laserschneidkopfs und die Beschreibung der unterschiedlichen Möglichkeiten des Laserschneidverfahrens.
Für die Materialbearbeitung mit einem Laserschneidverfahren werden Laserschneidanlagen benötigt. Für jedes Anwendungsgebiet gibt es verschiedene Arten von Anlagen, die in den darauffolgenden Kapiteln erläutert werden. Zudem wird in dieser Hausarbeit aufgezeigt, welche Fehler beim Schneiden entstehen können, falls die Laserschneidanlagen nicht korrekt angewendet werden. Zu Letzt werden Ihnen alternative Trennverfahren zum Laserschneidverfahren sowie deren Vor- und Nachteile vorgestellt.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Definition
- Laserlicht
- Erzeugung von Laserstrahlen
- Eigenschaften des Laserlichts
- Geschichtlicher Hintergrund
- Anwendungen
- Anwendungsgebiete
- Lasermaterialbearbeitung
- Laserstrahlführungen
- Unterschied zwischen CO2- und Nd:YAG-Laser
- Laserschneiden
- Prinzip des Laserschneidens
- Aufbau Laserschneidkopf
- Laserschneidverfahren
- Laser-Brennschneiden
- Laser-Schmelzschneiden
- Laser-Sublimierschneiden
- Zusammenfassung
- Laserschneidanlagen
- 1D-Lasermaschinen
- 2D-Lasermaschinen
- 3D-Lasermaschinen
- Rohrschneidanlagen
- Roboter
- Schneidfehler
- Gratbildung
- Rautiefe
- Kolkungen
- Alternative Trennverfahren
- Wasserstrahlschneiden
- Vor- und Nachteile
- Plasmaschneiden
- Vor- und Nachteile
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Facharbeit befasst sich mit der Funktion und Anwendung von Laserschneidverfahren. Ziel ist es, die Funktionsweise dieser Verfahren zu erläutern, ihre Vor- und Nachteile aufzuzeigen und Anwendungsbeispiele zu präsentieren.
- Physikalische Grundlagen des Laserlichts und seine Anwendung in der Materialbearbeitung
- Prinzipien des Laserschneidens, unterschiedliche Verfahren und ihre spezifischen Eigenschaften
- Aufbau und Funktionsweise verschiedener Laserschneidanlagen
- Häufige Schneidfehler und ihre Ursachen
- Vergleich mit alternativen Trennverfahren wie Wasserstrahlschneiden und Plasmaschneiden
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in die Thematik der Lasertechnik ein und definiert den Begriff "Laser". Anschließend werden die Erzeugung und Eigenschaften von Laserstrahlen sowie der geschichtliche Hintergrund der Lasertechnik erläutert. Die Kapitel über Anwendungen beleuchten die verschiedenen Anwendungsgebiete, die Lasermaterialbearbeitung und die Laserstrahlführungen. Es wird auch der Unterschied zwischen CO2- und Nd:YAG-Lasern betrachtet.
Das Kapitel "Laserschneiden" beschreibt das Prinzip des Laserschneidens und den Aufbau eines Laserschneidkopfes. Die verschiedenen Laserschneidverfahren werden im Detail erläutert, darunter Laser-Brennschneiden, Laser-Schmelzschneiden und Laser-Sublimierschneiden. Die Zusammenfassung fasst die wichtigsten Punkte des Kapitels zusammen.
Das Kapitel "Laserschneidanlagen" beschäftigt sich mit verschiedenen Arten von Laserschneidanlagen, darunter 1D-Lasermaschinen, 2D-Lasermaschinen, 3D-Lasermaschinen, Rohrschneidanlagen und Roboter.
Das Kapitel "Schneidfehler" behandelt die häufigsten Schneidfehler wie Gratbildung, Rautiefe und Kolkungen.
Das Kapitel "Alternative Trennverfahren" stellt die Verfahren Wasserstrahlschneiden und Plasmaschneiden vor und vergleicht sie mit dem Laserschneiden.
Schlüsselwörter
Laserschneiden, Laserlicht, Lasermaterialbearbeitung, CO2-Laser, Nd:YAG-Laser, Laserschneidverfahren, Laserschneidanlagen, Schneidfehler, Wasserstrahlschneiden, Plasmaschneiden.
- Quote paper
- Jan Blaszkowski (Author), Dennis Johnsen (Author), 2016, Funktion und Anwendung von Laserschneidverfahren, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/426710
