Zu den wichtigsten Herstellern von Laserschneidanlagen zählen:

• Rofin-Sinar
• Trumpf
• Amada
• Bystronic
• Mazak

Laserverarbeitungsverfahren bieten gegenüber herkömmlichen mechanischen Ansätzen zahlreiche Vorteile:

• Hohe Präzision und Genauigkeit bei der Handhabung zahlreicher Materialien.
• Hochwertige Oberflächenbehandlung mit sauberen Schnittflächen.
• Herstellung von kleinen und filigranen Strukturen.
• Vermeidung von mechanischen Belastungen wie durch Bohrer und Klingen.
• Höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit mit höherem Durchsatz.
• Prozessmaterial kann ohne Handhabung geschnitten werden.

Lasertechniken wenden in der Regel hohe optische Intensitäten konzentriert auf einen begrenzten Bereich des zu verarbeitenden Materials an. Die hohen Energiepegel führen zu intensiver Erwärmung (möglicherweise Verdampfung) und Plasmaerzeugung. Die intensiven Energiepegel können zur Verarbeitung des Prozessmaterials gesteuert werden, z. B. beim Schneiden, Ätzen, Markieren usw. Dank seiner hohen räumlichen Kohärenz kann Laserlicht präzise fokussiert oder gepulst werden, um bei der Verarbeitung des Zielmaterials eine hohe Genauigkeit zu erreichen.

Kaltwassersätze spielen in der Lasertechnik eine wichtige Rolle. Um sicherzustellen, dass der Laser zuverlässig arbeitet, müssen innerhalb des Systems mehrere Komponenten gekühlt werden. Wenn nicht ausreichend Wärme abgeleitet wird, können die Genauigkeit des Schnitts beeinträchtigt werden und sich Teile des Lasers verformen. Mit der Zeit würde dies außerdem zu teuren Stillstandszeiten und erhöhten Wartungskosten für die Laseranlage führen.

Der von der LBW-Maschine erzeugte Laserstrahl bietet eine konzentrierte Wärmequelle, die schmale, tiefe Schweißnähte und hohe Schweißgeschwindigkeiten ermöglicht.

Das folgende Schema zeigt die Versorgung des LBW-Resonators und der Linse mit Kühlwasser:

Die Leistungsdichte beim Laserschweißen ist hoch und bewegt sich in der Größenordnung von 1 MW/cm². Diese Energiekonzentration führt zu einem punktuellen wärmebeeinflussten Bereich, der auf das Zielmaterial fokussiert werden kann. Die Laserstrahlgröße variiert zwischen 0,2 mm und 13 mm, wobei die Eindringtiefe sich proportional zur eingespeisten Leistung verhält.

Je nach der Anwendung kann ein kontinuierlicher oder Impulslaserstrahl verwendet werden: Millisekunden lange Impulse werden verwendet, um dünne Materialien wie Rasierklingen zu schweißen, während kontinuierliche Lasersysteme für tiefe Schweißnähte verwendet werden.

Laserschneider funktionieren in der Regel bei der Bearbeitung von Blechen ähnlich wie eine Fräsmaschine: Der Laser dringt von der Seite in das Blech ein und schneidet es entlang der Strahlachse. Um mit dem Schnitt an einer anderen Stelle als dem Rand zu beginnen, wird vor jedem Schnitt eine Perforation durchgeführt. Zum Perforieren wird in der Regel ein leistungsstarker Impulslaserstrahl verwendet, der langsam ein Loch in das Material schneidet (was bei Stahl mit einer Dicke von einem halben Zoll rund 5 bis 15 Sekunden dauert).

Generell gibt es drei verschiedene Konfigurationen von industriellen Laserschneidanlagen:

• Mit Materialbewegung
• Hybridsysteme
• Systeme mit fliegender Optik

Diese Konfigurationen beziehen sich darauf, wie der Laserstrahl über das zu schneidende Material bewegt wird. Die Bewegungsachsen werden üblicherweise als X- und Y-Achse bezeichnet; wenn der Schneidkopf gesteuert werden kann, wird er als Z-Achse bezeichnet.

Kaltwassersätze spielen eine wichtige Rolle bei der Ableitung der Wärmelast aus dem Resonator (Laserquelle) und der Optik (Linse). Die Bereitstellung einer ausreichenden Kälteleistung hilft, die Schnittqualität zu verbessern und Maschinenstillstandszeiten zu vermeiden.

Die Flüssigkeitskühlung kann dabei helfen, drei Ziele zu erreichen:

• Aufrechterhaltung einer präzisen Laser-Wellenlänge und höheren Leistungseffizienz.
• Erreichen der gewünschten Strahlqualität.
• Reduzierung der thermischen Belastung des Lasersystems.

Die Strahlquelle, der Strahlengang und das Gehäuse von Lasersystemen müssen auf niedrigen Temperaturen gehalten werden. Die erforderliche Konstanz der Versorgungstemperatur beträgt in den meisten Fällen ± 1 K, manche Lasersysteme erfordern jedoch sogar eine Konstanz von ± 0,5 K. Die Versorgungstemperatur beträgt rund 15 bis 25 °C. Zu den weiteren Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt, zählen die Wasserqualität, die Materialauswahl und die Leitfähigkeit des Kühlwassers. In Fällen, in denen Kaltwassersätze im Außenbereich installiert werden, ist möglicherweise ein Wasser/Glykol-Ansatz erforderlich.

Die Designmerkmale der Parker Produkte können Anwendern im Brauereiwesen und in der Destillationsindustrie erhebliche Vorteile bieten. Die wichtigsten Merkmale und Vorteile für die Industrie sind wie folgt:

• Die Konfiguration mit einem großzügig bemessenen Wassertank in Verbindung mit einem überdimensionierten Kondensator/Verdampfer ermöglicht es dem Kaltwassersatz, seine Kälteleistung auch bei schnellen Veränderungen der Last und der Wassertemperatur aufrechtzuerhalten.
• Hohe Zuverlässigkeit mit Energiemanagement zur Senkung der Gesamtbetriebskosten.
• Optionen für niedrige Wassertemperaturen (bis zu -10 °C) zur verbesserten Kühlung erhältlich.
• Edelstahlgehäuse und IP-Schutzart ermöglichen den problemlosen Betrieb in von Feuchtigkeit und Nässe geprägten Brauereiumgebungen.
• Die Kaltwassersätze sind voll kompatibel mit Glykol-/Wasser-Gemischen für anspruchsvolle Anwendungen wie die Würzekühlung.