Laser snijden is een thermisch snijproces. Een laserstraal wordt gebruikt om het materiaal te smelten of te verdampen, dat onmiddellijk na het ontstaan naar beneden wordt geblazen door een gasstroom.
Lasersnijden is onderverdeeld in drie verschillende varianten: Laserstraalfusiesnijden, laserstraalvlamsnijden en laserstraalsublimeersnijden en wordt voornamelijk gebruikt waar bijvoorbeeld metaal en staal in relatief dunne materiaaldiktes met de hoogste precisie moet worden gesneden. en met de hoogst mogelijke verwerkingssnelheid. Naast een grote verscheidenheid aan metalen kunnen ook andere materialen zoals hout of kunststof met deze technologie met hoge snijsnelheden bewerkt worden.
Door de sterk gefocuste laserstraling en de hoge verplaatsingssnelheid is de thermische input in het materiaal beperkt tot een nauw gedefinieerd gebied. Dit betekent dat de onderdelen minder vervormen tijdens het lasersnijden, wat resulteert in een zeer hoge precisie.
Lasersnijden wordt voornamelijk gebruikt in de auto-industrie, in precisietechniek, de halfgeleiderindustrie of door fabrikanten van optische instrumenten. Deze snijtechnologie wordt gebruikt in alle industriële sectoren omgaan met metaalbewerking en snijtechnologie in het algemeen. De te bewerken materialen variëren van rubber tot diamantsteen. Dezesnijtechnologie wordt voornamelijk gebruikt voor staalplaten van alle soorten en kwaliteiten, voor roestvrijstalen platen en voor non-ferrometalen zoals aluminium en messing. Andere geschikte materialen voor lasersnijden zijn titanium, plexiglas of acrylglas, hout of brons.
Lasersnijtechnologie is bij uitstek geschikt voor gebruik op een CNC-snijsysteem. Moderne lasersnijsystemen combineren de voordelen van de laser met de mogelijkheid tot multifunctionele bewerking op een CNC-machine. De huidige CNC-lasers bieden een breed scala aan configuratiemogelijkheden voor het bewerken van plaatmetaal, buizen en profielen. Hierdoor is snijden, boren, tappen, verzinken, markeren of schuin snijden – bijvoorbeeld voor de voorbereiding van lasnaden – mogelijk op één en dezelfde snijmachine.
Er zijn verschillende versies van gefocuste krachtige lasers die worden gebruikt bij lasersnijden. De meest gebruikte zijn de CO2-laser (een gaslaser) of de fiberlaser (vastestoflaser). De CO2-laser is de meest gevestigde snijtechnologie en wordt al vele decennia succesvol ingezet. Sinds enkele jaren krijgt de gaslaser echter steeds meer concurrentie van de fiberlaser. Deze speciale vorm van vastestoflaser overtuigt vooral door zijn hoge efficiëntie in vergelijking met het bekende snijsysteem. De Nd:YAG-laser, die net als de fiberlaser tot de groep vastestoflasers behoort, wint ook aan belang bij het lasersnijden. Deze wordt echter voornamelijk gebruikt voor microboren en lassen.
Vergeleken met CO2-lasers (kooldioxidelasers) hebben fiberlasers aanzienlijk lagere bedrijfs- en onderhoudskosten.. Dankzij de modernste en meest geavanceerde technologieën zijn ze minstens even nauwkeurig als gevestigde lasers bij verschillende materiaaldiktes. De fiberlaser wordt echter steeds vaker gebruikt in de lasersnijtechnologie en concurreert met de CO2 laser. Vergeleken met de nog steeds dominante CO2 lasers, zijn solid-state fiber lasers scoort met een aantal sterke punten - eerst en vooral met de kostenfactor. Dankzij moderne en geavanceerde technologieën kunnen zelfs vermeende zwakke punten worden geëlimineerd. Dit maakt de fiberlaser een meer dan aantrekkelijk alternatief voor het bestaande systeem.
CO2-lasers behoren tot de groep gaslasers en worden ook wel koolstofdioxidelasers> genoemd. of koolstofdioxidelasers. Ze zijn gebaseerd op een kooldioxidegasmengsel dat elektrisch wordt aangeslagen. CO2-lasersscore met een zeer goede snijkwaliteiten worden voornamelijk gebruikt voor metalen materialen, maar ook voor niet-metalen materialen zoals hout, textiel, kunststof, folie, acryl, glas, papier en leer.
In tegenstelling tot vezellasers kunnen koolstofdioxidelasers ook worden gebruikt om zelfs dikkere roestvrijstalen platen te bewerken met een goede snijkwaliteit - zelfs bij hoge voedingssnelheden. De CO2 laser is het gevestigde lasertype dat al tientallen jaren wordt gebruikt en hoge kwaliteit met een breed scala aan materiaaldiktes mogelijk maakt. Het nadeel zijn de relatief hoge bedrijfs- en onderhoudskosten voor de lasergassen en de verbruiksgoederen die in de laserbron werken. De efficiëntie is ongeveer 10 procent.
De fiberlaser, een speciale vorm van vastestoflaser, is aan een opmars bezig. Het scoort met zijn kosteneffectiviteit, lage bedrijfskostenen lange levensduur van de slijtdelen. Dankzij een golflengte van de straal die tien keer korter is dan die van de CO2-laser, de vezellaser is ook geschikt voor het snijden van materialen die anders moeilijk of onmogelijk door de CO2 laser te snijden zijn, vooral niet-ijzerhoudende metalen (NF metalen). Voor hogere materiaaldiktes is een variabele focusdiameter nodig om te kunnen concurreren met de snijkwaliteit van de kooldioxidelaser. De laserbronnen zijn ook zeer effectief en verbruiken aanzienlijk minder ingangsstroom voor hetzelfde vermogen. De zogenaamde socket efficiency van de fiberlaser is ongeveer 40 procent.
Net als vezellasers zijn Nd:YAG-lasers lasers met een vast lichaam en staan ze ook bekend als kristallasers of vanadaatlasers. Nd:YAG laser is de afkorting voor neodymium-gedoopte yttrium-aluminium-garnet laser. Een YAG kristal wordt gebruikt als gastkristal. Deze technologie wordt minder gebruikt voor lasersnijden, maarin plaats van voorgravering, svejsning en microboren. Metalen, metalen met coatings en kunststoffen worden bewerkt met deze vastestoflaser. In tegenstelling tot vezellasers heeft deze snijtechnologie echter een hoog gehalte aan pompdiodes. Bovendien is de levensduur van het neodymium-gedoteerde YAG-kristal korter dan die van de fiberlaser.
Het beslissende voordeelvan fiber lasers is duidelijk: Met deze solid-state laser kunnen tot de helft van de kostenvoor bediening en onderhoud van het CNC-lasersnijsysteem kan worden bespaard. Dit feit is natuurlijk belangrijk voor de toenemende populariteit van deze technologie. Niet alleen vereist deze snijtechnologie geen gassen voor straalpaden, maar de laserbronnen zijn ook zeer effectief: het nominale vermogen van een 4 kWfiberlaser (met een koelapparaat) is ongeveer 14 kW vergeleken met 57 kW voor een 4 kW-CO2-laser. Verschillende onderhoudskosten van een kooldioxidelaser vallen ook weg: de kosten die afhankelijk zijn van de levensduur van de ontladingsbuizen of van de turbine in het koelcircuit van de lasergassen of de vacuümpomp. Deze vormen een enorm deel van de relatief hoge onderhoudskosten van de CO2 laser.
Er zijn echter andere fysieke kenmerken die voordelig zijn voor de fiberlaser: dankzij een golflengte die tien keer korter is, kunnen fiberlasers een kleinere bundeldiameter (oftewel een hogere energiedichtheid) in het midden van de snijkop bereiken – waardoor dun materiaal sneller kan worden gesneden dan met een CO2-laser. Hoe dikker het materiaal echter is, hoe meer dit kenmerk een nadeel wordt vanwege de zeer smalle snijvoeg en het risico dat de snijvoeg volloopt met gesmolten materiaal (slak).
Voor het snijden van dikkere materialen is daarom een grotere focusdiameter vereist. Met het oog op industrieel gebruik moet de lasersnijkop de focusdiameter automatisch kunnen aanpassen – zonder tussenkomst van personeel, zoals bij het handmatig wisselen van lenzen. Om aan de veelzijdige eisen van de markt te voldoen – oftewel om snijden over het gehele materiaaldiktebereik mogelijk te maken – gebruikt ACCURL lasersnijkoppen van toonaangevende fabrikanten zoals Highyag, Precitec en Thermacut. Deze worden afgestemd op de behoeften van de klant voor maximale productiviteit bij het 2D-snijden en schuin snijden van plaatmetaal, buizen of profielen. Dankzij de volledig automatische regeling van de focuspositie en focusdiameter, in combinatie met snelle focusbewegingen op het materiaal, kunnen materialen tot 50 mm dik en aanzienlijk meer worden verwerkt met één fiberlaser, afhankelijk van de laserbron. Bij deze snijkoppen hoeft de oculairlens niet te worden vervangen; enkel het reinigen van het beschermglas behoort tot de taken van de operator.
De kwaliteit van fiberlasertechnologie is de afgelopen jaren aanzienlijk verbeterd. Afhankelijk van het laservermogen en het materiaal kunnen moderne fiberlasers nu materialen tot 50 mm dik en nog veel dikker snijden. Met een 20 kW laser kan bijvoorbeeld zacht staal met een dikte van meer dan 40 mm, roestvrij staal tot 40 mm, aluminium tot 40 mm, messing tot 25 mm en koper tot 15 mm nauwkeurig worden gesneden. Het beschikbare laservermogen neemt echter voortdurend toe.
Lasersnijtechnologie heeft een enorme ontwikkeling doorgemaakt.in de afgelopen jaren. Het wordt nog steeds voornamelijk gebruikt in het kleinere en kleinste diktebereik. Het snijbereik bij modern lasersnijden is van 0,5 tot 50 mm en aanzienlijk meer, afhankelijk van het materiaal en het vermogen van de straalbron, met optimale omgevingsvariabelen.
De energiebron, ook wel pomp of pompbron genoemd, heeft als taak "pompen" energie in het systeem. Dit creëert een populatie-inversie. De bron kan elektrisch zijn, maar ook licht, warmte of zelfs een andere laser. Er moet voldoende energie worden overgebracht naar het lasermedium om populatie-inversie – betekent dit dat het aantal deeltjes in de aangeslagen toestand groter moet zijn dan het aantal deeltjes in de grondtoestand. Het licht van de laser wordt geproduceerd door spontane emissium in het aangeslagen lasermedium en wordt versterkt door gestimuleerde emissie. De resonator bestaat uit twee gebogen spiegels, waarvan er één gedeeltelijk transparant is. Straling afkomstig van spontane emissie en met de juiste golflengte, fase en richting wordt tussen beide heen en weer gereflecteerd. Een deel van de straling ontsnapt als een gefocuste laserstraal door de gedeeltelijk transparante spiegel en het andere deel wordt teruggekaatst voor verdere versterking.
.svg)
Bij lasersnijden, ook bekend als laserstraalsnijden of CNC lasersnijden, de gefocuste laserstraal wordt geabsorbeerd aan het snijfront en genereert zo een smelt en metaaldamp die onmiddellijk na het ontstaan ervan naar beneden wordt geblazen door een gasstroom. Er blijft een snijspleet over die alle contouren kan aannemen, afhankelijk van de toevoerrichting van de laserstraal.
Het takenpakket van het serviceteam is zeer gevarieerd: inbedrijfstelling en onderhoud, systeemtrainingen, telefonische ondersteuning, beurzen en demonstraties, maar ook het oplossen van technische problemen. De divisie lasersnijsystemen beschikt over een eigen team van experts dat zich volledig richt op de fysica van lasers, het technisch ontwerp en de parametrisering van lasersnijsystemen. Twee van hen zijn Matthias Korn en Patrick Scheuner. In dit interview beantwoorden zij onze vragen over de fascinatie voor en de dagelijkse uitdagingen van hun vak, lasersnijden in het algemeen en de mogelijkheden en toekomstverwachtingen van moderne lasersnijoplossingen.
Voor zover ik weet bestaat er geen directe beroepsopleiding op het gebied van lasermachines. Natuurlijk waren en zijn er fysici die de ontwikkeling van lasers hebben gestimuleerd en er zijn nu een paar opleidingen die zich bezighouden met lasertechnologie en het theoretische ontwerp en de lay-out van lasers. Ik studeerde werktuigbouwkunde en deed mijn eerste ervaring op het gebied van lasers op tijdens mijn praktijksemester en de daaropvolgende diplomafase bij een grote Duitse laserfabrikant, waar ik vervolgens vele jaren heb gewerkt op de toepassings- en onderzoeks & ontwikkelingsafdelingen. Op het gebied van werktuigbouwkunde leer je nog steeds veel door te doen. Je hebt een basiskennis dankzij je studie, maar de rest moet je je eigen maken.
Ik begon als metaalbewerker en werd na mijn leertijd meester-metaalbewerker. Bij mijn toenmalige werkgever bediende ik onder andere een lasersnijmachine, die ik later ook zelf ging programmeren. Met die voorkennis kon ik me bij ACCURL Europe steeds verder in de materie verdiepen. Door uitwisselingen met collega's, contacten met fabrikanten en talloze eigen tests heb ik veel ervaring opgedaan en groeide mijn inzicht in de fysieke componenten. Elk probleem dat je mag oplossen, brengt je weer een stap verder.
Er is geen voorspelbaar einde aan de ontwikkeling van lasertechnologie. Sinds mijn studie zijn lasers en hun toepassingen in de industrie zich blijven ontwikkelen. Dit maakt het werk zeer divers en interessant op de lange termijn.
Dit betekent natuurlijk dat je altijd voor nieuwe taken staat - of het nu gaat om lasersnijden of een andere snijtechnologie. Je bent op locatie of in ons eigen technologiecentrum en lost taken op, stelt parameters in en werkt nauw samen met de operator zodat de klant uiteindelijk op de best mogelijke manier kan werken. Of het nu gaat om inbedrijfstelling, training of ondersteuning. Je werkt met klanten uit verschillende industrieën, ziet een grote verscheidenheid aan toepassingen, state-of-the-art technologie en ervaart vele kleine en grote successen.
.png)
Let's take a more general look at laser cutting. Modern laser cutting systems are used for a wide variety of materials. What parameters influence the quality of the cut laser parts? Are there differences depending on the material?
Een laser kan natuurlijk worden gebruikt om heel verschillende materialen te snijden - er zijn verschillende laserprocessen afhankelijk van de taak. In principe kijk je eerst naar wat de klant wil snijden en selecteer je vervolgens het type laser met de juiste golflengte voor de materiaalgroep. Glas of hout kunnen bijvoorbeeld niet met alle lasertypes worden gesneden. Vervolgens worden de straalparameters en procesparameters ontworpen, afhankelijk van de materiaalgroep en de te snijden materiaaldiktes. De belangrijkste zijn de snijsnelheid, de focuspositie, het laservermogen en natuurlijk het snijgas en de snijgasdruk. Om de best mogelijke resultaten te behalen, moeten de parameters worden aangepast aan het materiaal of de legering in kwestie.
Hier moet zeker een onderscheid worden gemaakt tussen de verschillende soorten lasersnijmachines. Kleine precisiesnijsystemen kunnen een nauwkeurigheid van enkele µm bereiken, terwijl de lasersystemen die tegenwoordig in de industriële productie worden gebruikt een hogere nauwkeurigheid hebben, meestal in het bereik van 0,1 mm en kleiner, afhankelijk van de te snijden materiaaldikte.
Bovendien zijn lasersystemen zeer complexe systemen die alleen met de juiste training hun volledige potentieel kunnen ontwikkelen. Dit houdt bijvoorbeeld in dat de operator tijdens de training inzicht krijgt in de interactie tussen de afzonderlijke componenten van een lasersysteem en dat de afzonderlijke machine- en laserparameters voor het snijproces worden uitgelegd.
En lasermaskine is vaak een van de duurste systemen die in bedrijf zijn. Natuurlijk wordt de werking van een dergelijk systeem steeds verder geoptimaliseerd en worden de gebruikte besturingssystemen steeds intelligenter, maar de operator speelt nog steeds een doorslaggevende rol in de efficiëntie van een dergelijk systeem. Door de grote verscheidenheid aan toepassingen kunnen de best mogelijke resultaten alleen worden bereikt met de juiste kennis. En wat is er duurder dan de machine die stilstaat of zaagsnedes moet herwerken omdat de operator niet over de nodige kennis beschikt.
Straalbescherming is het belangrijkste onderdeel van een lasersysteem. Dit komt omdat de laserstraal het gevaarlijkste onderdeel is. Daarnaast is er het gevaar van bewegende onderdelen zoals de pendeltafel en de kans op letsel door onderdelen met scherpe randen. Scherpe randen zijn in ieder geval niet vreemd voor de metaalbewerker, zelfs zonder laser.
Het gebruik van fiber lasers heeft de onderhoudstijd aanzienlijk verkort. Bij het gebruik van een CO2 laser in een lasersnijsysteem is de straalbron simpelweg het meest onderhoudsintensieve onderdeel. De fiberlaser daarentegen is in dit opzicht volledig onderhoudsvrij. Dit betekent dat fiberlasersnijsystemen alleen onderhoud vereisen aan de machineconstructie, assen, enz. De onderhoudsinspanning is vergelijkbaar met die van een CO2 laser. Net als bij andere soorten snijsystemen zoals plasma, hangt de hoeveelheid onderhoud die nodig is gewoon af van de grootte van het systeem, de mate van automatisering en de bedrijfsuren. We raden aan om elke 2000 bedrijfsuren of minstens één keer per jaar onderhoud uit te voeren.
Goede zorg en volledig onderhoud verlengen de levensduur van een lasersnijsysteem aanzienlijk. We raden daarom aan om elke 2000 bedrijfsuren of minstens één keer per jaar een onderhoudsbeurt uit te voeren.
Natuurlijk spelen de uitrusting van de machine, de verzorging, het onderhoud en de bedrijfsuren hierbij een grote rol. De ervaring leert dat je kunt verwachten dat de machines tussen de 10 en 15 jaar meegaan, hoewel je met goede zorg en volledig onderhoud veel langer kunt produceren.
Er zijn verschillende varianten, afhankelijk van de vereisten:
De eisen die een bedrijf stelt aan de functies van een lasersnijsysteem kunnen in de loop der jaren veranderen. Is het in dit geval mogelijk om de machine achteraf aan te passen?
Het is zeker mogelijk om een machine achteraf aan te passen, maar afhankelijk van de vereisten is dat vaak niet rendabel. Als je dikkere materialen wilt snijden of de snijsnelheid aanzienlijk wilt verhogen, moet je misschien veel meer vervangen dan alleen de laserbron. Dit kan zelfs het versterken van de pendeltafel, nieuwe servomotoren, enz. inhouden. Hier is het belangrijk om het individuele geval in detail te analyseren.
De trend gaat verder in de richting van hogere snelheden met meer laservermogen en het snijden van dikkere platen. Als gevolg hiervan is ook een steeds hogere mate van automatisering vereist. De tijd die ik heb gewonnen met een snellere laser wil ik immers niet verliezen bij het verwerken van onderdelen. Daarnaast is de voortschrijdende digitalisering in de zin van Industrie 4.0 een baanbrekend aspect. Alles komt samen in de zoektocht naar steeds efficiëntere productiemethoden.
Our application engineers help you select the right machine, tooling, and CNC configuration for your specific requirements.
Neem contact met ons op!
Messerschmittstraße 3, 86825 Bad Wörishofen, Duitsland
08:00 – 17:00 uur
08:00 – 15:00 uur
© 2026 Copyright & Paginaontwerp door Accurl Europe – Alle rechten voorbehouden.
.png)