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Präzisionsbearbeitung von Hightech-Werkstoffen mittels Wasser-Laser

Wasser plus Laser: Beim patentierten LMJ-Verfahren erfolgt die Bearbeitung durch einen haardünnen Wasserstrahl, in den energie- intensive Laserimpulse geleitet werden. Dabei kühlt das Wasser den Arbeitsbereich und verhindert Materialschäden.

By Klaus Vollrath

„Der entscheidende Unterschied unseres Laser-Micro-Jet (LMJ)-Verfahrens zu allen anderen Laserverfahren ist die Führung des Laserstrahls im Inneren eines haardünnen, formstabilen Wasserstrahls“, weiß Dr. Amédée Zryd, Direktor Applikation/F&E der Synova S.A. in Duillier/Nyon (Schweiz). Die energieintensiven NanosekundenLaserimpulse werden mithilfe eines ausgeklügelten Arbeitskopfs in das Innere des nur wenige 10 µm dicken Wasserstrahls eingekoppelt. Das Wasser hat hierbei die gleiche Funktion wie die optischen Fasern in Kommunikationskabeln, indem das Laserlicht an den Grenzflächen des Wassers zur Luft vollständig reflektiert wird. Im Gegensatz dazu weist der Arbeitsbereich konventioneller Laseranlagen aufgrund der Fokussierung durch Optiken nur eine geringe Tiefe auf. Diese Besonderheit des LMJ-Lasers ermöglicht sehr tief reichende Schnitte mit faktisch vertikalen und sehr glatten Oberflächen. Auch verhindert der mit mittlerem Druck (bis zu 500 bar) auftreffende Wasserstrahl thermische Schädigungen und spült zugleich Reaktionsprodukte aus dem Arbeitsbereich.
Das Ergebnis sind saubere Oberflächen sowie Materialeigenschaften, die denen des unbearbeiteten Werkstoffes entsprechen. Die dünne Wasserfaser ermöglicht extrem enge, weitgehend parallele Schnittspalte von 25 bis 80 µm mit minimaler Flankenrauheit.

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