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Laserbohren

Das Laserbohren hat sich zu einer weit verbreiteten Fertigungslösung entwickelt. Es ist ein berührungsloses Verfahren mit hoher Geschwindigkeit, hoher Qualität und Reproduzierbarkeit. Das Verfahren unterliegt nicht den Effekten durch mechanischen Verschleiß am Bohrwerkzeug. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Form, Größe und den Anstellwinkel der Bohrung zu verändern und die Fähigkeit des Lasers, kleine Durchmesser zu bohren, die mit konventioneller Bohrtechnik nicht möglich sind. Dies macht ein Laserbohrsystem extrem flexibel in der Praxis.

Erzeugung von exakt dimensionierten und platzierten Löchern
Die Bohrungen können jede Form und Größe haben, und der Wechsel zwischen den Bohrungstypen erfolgt sofort und ohne Werkzeugwechsel
Beliebige Anfahrwinkel, bis zu ~15 Grad, ohne Änderung des Prozesses
Keine verschleißenden Bohrspitzen – konstante Qualität und keine Ausfallzeiten durch Werkzeugwechsel
Hochgeschwindigkeitsprozess – viele Anwendungen in weniger als 1 Sekunde/Loch

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Warum wechseln immer mehr Hersteller zum Laserbohren?

Wiederholbarkeit, Genauigkeit, Flexibilität und Kostenvorteile sind die Hauptgründe dafür, dass sich das Laserbohren als Bearbeitungstechnik schnell in der Industrie etabliert hat. Zusätzlich zu der Wiederholbarkeit und Genauigkeit bringt der Faserlaser noch die Zuverlässigkeit (kein Wartungsbedarf) der IPG-Faserlaser Technologie mit. Das IPG-Faserlaserdesign ermöglicht auch Laserpulseigenschaften, die mit älteren Lasertechnologien (oder einigen anderen Faserdesigns) nicht möglich sind, und bietet ein Maß an Bearbeitungsflexibilität, das neue Fertigungsansätze ermöglichen kann.

Mechanisches Stanzen vs
Laserbohren

Bei flachen Metallteilen hat das Stanzen den Vorteil, dass viele Löcher, auch in unterschiedlichen Größen, in einem einzigen Arbeitsgang erzeugt werden können, wodurch es sich gut für Teile mit mehreren Löchern in der Großserienproduktion eignet.

Laser machen die Notwendigkeit und die Kosten für die Herstellung von Stanzwerkzeugen überflüssig, was eine kostengünstige Lösung für die Herstellung von Prototypen oder Teilen in Kleinserie darstellt. Beim Laserbohren gibt es keine Teile, die verschleißen oder brechen, und es können problemlos Materialien mit höchster Festigkeit verarbeitet werden. Im Gegensatz zum mechanischen Stanzen mit einer Durchmesserbeschränkung von ~ 1,0 - 1,5x facher Blechdicke haben Laser eine immense Flexibilität bei jeder Lochformung.

Mechanische Bearbeitung vs Laserbohren

Bohren, Reiben und Fräsen erzeugen heute die meisten Löcher in Metall. Die Technologie ist gut etabliert und leicht verständlich, hat aber einige Einschränkungen, die meist mit Löchern zusammenhängen, die einen hohen Einfallswinkel haben oder nicht kreisförmig sind.

Laser haben keine Einschränkungen in Bezug auf die Art der Bohrung und sind in der Lage, Durchmesser bis hin zu wenigen Mikrometern zu erreichen. Einstellwinkel bis zu 15 Grad sind Routineoperationen. Faserlaser haben keine Verschleißteile, so dass die Qualität der Bohrung immer gleichbleibt. Durch Wegfallen des Werkzeugwechsels sind die Zykluszeiten generell reduziert.

Funkenerodieren (EDM) vs Laserbohren

Das Funkenerodieren (EDM – electrical discharge machining) erzeugt sehr hochwertige Löcher mit einem Durchmesser-Tiefen-Verhältnis von bis zu 200 oder mehr in Materialien mit einer Dicke von bis zu 300 mm. Es kann mit einer Drahtschneidefunktion zum Schneiden komplexer Formen kombiniert werden. Wie beim Drahterodieren liegt der Hauptnachteil in der Prozessgeschwindigkeit.

Das Laserbohren ist wesentlich schneller und funktioniert bei einer breiteren Palette von Materialien, da die Materialien nicht zwingend leitfähig sein müssen. Es ist kein temperaturempfindlicher Prozess. Es fallen weitaus geringere Fertigungskosten als im Vergleich zu EDM an.

Chemisches Ätzen vs Laserbohren

Chemisches Ätzen hat die höchste Auflösung und die Möglichkeit, viele Löcher gleichzeitig zu bearbeiten, was bei Anwendungen, die diese Eigenschaften erfordern, von Vorteil ist.

Das Laserbohren ist die höchstauflösende Alternative. Das Laserbohren erfordert keine kostspieligen Maskierungsprozesse, um die nicht zu ätzenden Bereiche zu schützen, und kann bei Anwendungen, die nicht Tausende von Löchern auf einem einzigen Teil haben, deutlich schneller sein. Des Weiteren können weitaus stärkere Materialdicken gebohrt werden.

Bohrgeschwindigkeit

In vielen Fällen ist das Laserbohren die mit Abstand höchste Geschwindigkeit aller lochbildenden Verfahren. In vielen Fällen stellt das Laserbohren die mit Abstand höchste Prozessgeschwindigkeit aller lochbildenden Verfahren dar.

Die hervorragende Strahlqualität (Fokussierbarkeit) der IPG-Laser sorgt für eine höhere Energiedichte auf dem Bauteil und die einzigartige QCW-Technik von IPG liefert Spitzenleistungen, die das Bohren von Metallen noch schneller machen.

Bearbeitungsflexibilität

Faserlaser beseitigen die Einschränkungen, die mit mechanischem Bohren verbunden sind. Im Gegensatz zu einem konventionellen Bohrer, der für abgewinkelte Löcher eine Vorbereitung der dementsprechenden Stelle erfordert, können Faserlaser Einstellwinkel bis zu 15 Grad ohne Prozessänderungen bewältigen. Im Gegensatz zu mechanischen Bohrern, die auf eine bestimmte Lochgröße festgelegt sind, können Laser zwischen verschiedenen Lochgrößen wechseln, selbst bei unregelmäßig geformten Löchern, ohne mechanische Anpassungen.

Kein Verschleiß oder Verbrauchsmaterial

Ein Hauptvorteil des Laserbohrens ist, dass es keinen Bohrer gibt, der verschleißen oder brechen kann. IPG-Faserlaser gehen noch einen Schritt weiter, indem sie keine Verbrauchsmaterialien im Laser haben. Durch den Wegfall der mit diesen Verbrauchsmaterialien verbundenen Kosten und der Zeit, die für deren Austausch erforderlich wäre, bietet das IPG-Faserlaserbohren den schnellsten ROI.

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