Lasersnijden

Bekijk ook

Snaas Metaalwaren B.V.
Tel.: +31 (0)229 28 47 47
E-mail:info@snaas.nl
Website: www.snaas.nl

Lasersnijden is een industriële bewerkingstechniek, waarbij met behulp van een laserstraal plaatmateriaal gesneden wordt. Om te kunnen snijden met een laserstraal moet deze worden gefocust tot een lichtcirkel met een zeer kleine diameter. Dit zorgt voor een hoge intensiteit van de laserstraal. Zo hoog dat het mogelijk is om er materiaal mee te smelten of te verdampen. Met zo’n dergelijke scherpe laserstraal kan een groot aantal metalen en niet-metalen zoals kunststoffen, glas, hout en textiel gesneden worden.

Wat is laser?

Een laser is een elektromagnetische stralingsbron die licht uitzendt in een bijna evenwijdige bundel. Laser is een acroniem. Het staat voor: "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation". Met gestimuleerde emissie kan licht versterkt worden tot grote intensiteit. Licht van een gloeilamp schijnt alle kanten op. Het licht van een laser doet dat niet, het is geconcentreerd tot een evenwijdige bundel. Hierdoor is laserlicht ook nauwelijk te zien wanneer je haaks op de straal kijkt. Wanneer het vermogen van de lichtbron wordt opgevoerd en de diameter van de lichtbundel wordt verkleind kan een laser een grote hoeveelheid energie op een zeer klein oppervlak afleveren.

Het licht van een laserstraal wordt op een veel complexere manier opgewekt dan het licht van een gloeilamp. Daarvoor wordt een lichtstraal door een resonator gestuurd. In de resonator bevindt zich een gas en een aantal spiegels. Doordat er een elektrische spanning op dit gas staat, wordt de door het gas gestuurde lichtstraal versterkt. De lichtstraal wordt met behulp van de spiegels een groot aantal keer door het gas heen en weer gereflecteerd. Hierdoor versterkt de lichtstraal in intensiteit.

Diverse manieren lasersnijden

Laser kan gebruikt worden om een materiaal te scheiden door het te smelten, verbranden of verdampen. Het proces van lasersnijden maakt hier gebruik van. Bij een lasersnijmachine wordt het laserlicht via optische kabels van de resonator naar de snijkop gebracht. De snijkop focust de laserstraal met behulp van een lens op het te snijden metaal en omringt de laserstraal coaxiaal met een snijgas.

De hoge vermogensdichtheid van de laserstraal alleen is niet genoeg om voor een goede snede. Er wordt ook een gasstroom gebruikt. Dit gas zorgt ervoor dat het gesmolten en verdampte materiaal van de snijzone wordt verwijdert.

Laserbrandsnijden
Wanneer het reactieve zuurstof als snijgas wordt gebruikt ontstaat er een exotherme reactie. Het materiaal wordt tot boven de verbrandingstemperatuur verhit. Het gaat een reactie met het zuurstof aan, er ontstaat verbranding. Hierdoor wordt makkelijker een hogere temperatuur bereikt met als voordeel dat de snijsnelheid hoger ligt en dat er dikker plaatmetaal gesneden kan worden dan met stikstof mogelijk is. Bij stikstof is er namelijk geen sprake van een verbrandingsreactie.

De inzet van zuurstof als snijgas gaat echter wel ten koste van de kwaliteit van het snedeoppervlak (ten opzichte van het snijgas stikstof). Er is namelijk sprake van oxidevorming op de snede in het metaal waardoor er vaak nog nabewerking nodig is.

Lasersmeltsnijden
In de meeste lasersnijmachines wordt een inert gas gebruikt, zoals argon of stikstof. Om zo oxidatie van de snijkanten tegen te gaan. Dit heet lasersmeltsnijden.

Met de laserstraal wordt het metaal gesmolten. Het gesmolten metaal wordt vervolgens door de stikstofgasstroom weggeblazen. Omdat het stikstofgas bedoeld is om het gesmolten metaal weg te blazen, moet de gasdruk van het stikstofgas vele male hoger zijn dan de gasdruk bij het lasersnijden met zuurstof. Het nadeel daarvan is dat er meer gas gebruikt wordt dan bij laserbrandsnijden het geval is. Het grote voordeel van de keuze voor stikstof als snijgas is echter, dat dit gas oxidatie voorkomt en een schone snede achterlaat.

Lasersublimeersnijden
Lasersnijden zonder een gas is ook mogelijk. Dit wordt lasersublimeersnijden genoemd. Dit wordt toegepast op kunststof, hout, papier en keramische materialen. Bij lasersublimeersnijden wordt het materiaal verhit tot het kookpunt zodat het verdampt. Door de snelle expansie van het materiaal tijdens het verdampingsproces wordt het materiaal uit de snede geblazen.

Voordelen van lasersnijden

Lasersnijden heeft een groot aantal voordelen ten opzichte van andere snijtechnieken:

  • Door de kleine diameter van een laserstraal kan er gesneden worden met minder materiaalverlies.
  • Door een kleine door warmte beïnvloede zone is er weinig vervorming. Hierdoor zijn complexe contouren mogelijk.
  • Omdat de laserkop geen fysiek contact heeft met het materiaal ontstaat er minder trilling en resonantie. Dit komt de precisie van de snede ten goede.
  • Doordat er is geen contact met het materiaal is blijven er geen materiaalresten van bijvoorbeeld een zaagblad achter.
  • Er is een hoge vormvrijheid omdat het snijcontour niet wordt beperkt door de dimensie van een zaagblad of boorkop.
  • Na het lasersnijden is er vaak al een gladde snede en is nabewerking niet meer nodig.

Meer informatie over lasersnijden kun je hier vinden.

De laser snijdt door het staal.


Een overzichtsfoto van de lasersnijmachine.


Een voorbeeld van een eindproduct.


Een fragment uit een aflevering van Het Klokhuis over laser.


Contact

Snaas Metaalwaren B.V.
Protonweg 6
1627 LD Hoorn (NH)
Tel.: +31 (0)229 28 47 47
E-mail: info@snaas.nl
Website: www.snaas.nl

Aanmelden nieuwsbrief

E-mailadres

Volg ons