5.5.2 Das Lasern der Stanzkontur
Trägerplatten werden heute mit Lasern geschnitten. Das ist wesentlich genauer und weniger zeitaufwendig als die Sägetechnik vergangener Tage.
Laseranlagen bestehen im Allgemeinen aus einer Laserquelle, welche die Laserstrahlung erzeugt, einem Strahlführungssystem sowie Bearbeitungsoptiken (Fokussierung/Schneidkopf), einem Führungssystem (Antriebe) und der Steuerung.
Abb. 5.5.2: Lasermaschine (Quelle: Eigene Darstellung)
Die Laserquelle erzeugt die Laserstrahlung, also eine sich nahezu parallel ausbreitende, kohärente und monochrome elektromagnetische Strahlung. Die enthaltenen Lichtwellen verfügen also alle über die gleiche Wellenlänge und Phasenbeziehung. Dadurch ist es möglich, diese Strahlung enger zu fokussieren, als es mit natürlichem Licht möglich wäre. Durch die hohe Energiekonzentration am Fokuspunkt lassen sich Metalle, Kunststoffe, Holzplatten und viele weitere Materialien schneiden.
Die Wellenlänge des Lasers bestimmt das Absorptionsverhalten des zu bearbeitenden Materials – also die Eigenschaft, die Laserenergie aufzunehmen. Für einen Laser-Schneidprozess ist eine hohe Absorption des jeweiligen Materials notwendig. Während sich bei Metallen eine Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von rund 1 μm als günstig erweist, so eignet sich bei organischem Material wie Holz eine Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von rund 10 μm. Strahlung dieser Wellenlänge erzeugen Laserquellen, welche als aktives Lasermedium ein CO2-N2-He-Gasgemisch aufweisen (Kohlendioxid, Stickstoff und Helium). Man spricht in diesem Fall üblicherweise von CO2-Laserquellen.
Das Schneiden von Trägerplatten aus Holz erfolgt deshalb grundsätzlich auf Lasermaschinen mit CO2-Laserquellen.
Die Laseranlage muss sich so einstellen lassen, dass ein leichter Press-Sitz für die Bandstahllinien entsteht. Dies erfolgt durch Anpassung der Maschinenparameter wie:
• Fokussieroptik, Anheben, Absenken,
• Verfahrgeschwindigkeit,
• spezielle Laserleistungssteuerungen wie Pulsbetrieb sowie
• Menge und Druck des Schneidgases
So ist es möglich, in einem Durchgang stufenlos die Schnitte für 1, 2, 3 oder 4 Punkt breite Linien herzustellen.
Dabei ist es für einen stabilen Verbund der Trägerplatte wichtig, nicht die komplette Kontur des späteren Stanzzuschnittes zu schneiden, sondern noch Verbindungspunkte (Stege) stehen zu lassen. Der Bandstahl wird an diesen Stegen entsprechend ausgespart (ausgeklinkt).
Abb. 5.5.3: lasergeschnittene Trägerplatte, Bandstahl-Elemente für die Sicherheitseinschnitte angesetzt (noch nicht eingearbeitet). Unterbrechungen des Laserschnittes, sodass Verbindungsstege bleiben (Quelle: Eigene Darstellung)
Mit dem Laser lassen sich auch Dokumentationen wie Auftragsdaten oder empfohlener Stanzdruck für die spätere Verwendung an der Stanzmaschine auf die Trägerplatte gravieren. Vor Einführung der Lasertechnik sägte man die Schlitze mit Dekupiersägen. Dies war wesentlich zeitaufwendiger und nicht so wiederholgenau, da die Zuschnittform zuerst auf die Platten gezeichnet und manuell an der Säge geführt werden musste. Für unterschiedliche Linienbreiten musste man das Sägeblatt wechseln. Für jedes Liniensegment war zunächst ein Loch zu bohren, um das Sägeblatt durchführen zu können. Im Vergleich dazu lässt sich mit der Lasertechnik die Trägerplatte automatisiert und wesentlich schneller schneiden, es sind auch feinere Konturen möglich.