Laserbearbeitungsmaschine
Laserbearbeitungsmaschinen sind Maschinen die mit Hilfe eines hochenergetischen Laserstrahls Materialien bearbeiten, z. B. trennen, stofflich verändern oder aufbauen. Typische Vertreter dieser Maschinenart sind die LaserCUSING-Maschine und die Laserschneidmaschine.
Laserbearbeitungsmaschinen werden hauptsächlich zum Schneiden, Schweißen, Wärmebehandeln (Randschichthärten) und Umschmelzen (Umlegieren, Hartstopffbeschichten, Panzern) eingesetzt. Als kraftfreies Bearbeitungsverfahren können im Gegensatz zu mechanischen Bearbeitungsverfahren meist auf schwere Spannmittel verzichtet werden. Leichte Teileaufnahmen reichen meist aus die Werkstücke in Position zu halten.
Das Specktrum der bearbeitbaren Werkstoffe umfasst alle Metalle, Kunststoffe, Glas, Keramik, Stein, Holz, Textilien und Papier. Bei brennbaren Werkstoffen ist durch Innerte Gase und eine nur kurzzeitige Energieeinkopplung eine Entzündung zu verhindern.
Als Laser Strahlquellen werden heute meist CO2-Laser und Nd:YAG Laser verwendet.
Bei Anlagen mit CO2-Lasern wird meist ein feststehender Laserresonator verwendet und eine fliegende Optik, der Aus dem Resonator austretende Strahl hat eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Strahltailie die die Brennweite und somit die Fokuslage am Werkstück bei sich bewegender Optik verändert. Um die auszugleichen und die thermische Belastung der Umlenkspiegel zu verringern wird der Strahl mit einem Spiegeltelskop aufgeweitet. Die Strahlführung zwichen Resonator und Fokusieroptik wird durch Wassergekühlte, Gold oder Molybden beschichtete, monokristalline Kupferspiegel realisiert. Bei anlagen die 2D oder 3D in allen Freiheitsgraden arbeiten sollen, wird zwichen Resonator und Teleskop ein Spiegel mit einer teilduchlässigen Beschichtung als Phasenschieber eingebaut. Das unter 45° polarisierte Laserlicht wird so zu einem zirkular polarisiertem Strahl dessen Energiemoden in allen winkeln senkrecht zur Strahlachse gleich sind.