Laserbautechnik

Laserbautechnik bezeichnet das Planen, Entwickeln, Integrieren und Betreiben von Laser-Systemen zur Verarbeitung von Werkstoffen durch Laserradiation. Sie umfasst die Auswahl und den Aufbau von Laserquellen, Strahlführung, Prozessköpfen, Automatisierung, Prozessregelung und Sicherheit. Das Ziel ist die herstellerunabhängige Anwendung von Laserprozessen in der Serienfertigung und im Prototypenbau.

Zu den gängigen Laserquellen gehören CO2-, Nd:YAG-, Faser- und diode-pumped solid-state-Laser. Je nach Quelle variieren Wellenlänge, Leistung und Strahlqualität. Die Strahlführung erfolgt über Spiegel- und Faserstrukturen, oft mit Scannern oder fokussierenden Kopfsystemen, sodass die Bearbeitung flexibel automatisiert werden kann. Die Prozesssteuerung verbindet Laserparameter, Bewegungsführung und Werkstückhandling zu reproduciblen Abläufen.

Typische Prozesse sind Laserschneiden, Laser-Schweißen, Laserbohren, Lasergravur und Laserkennzeichnung, sowie Laseradditive Fertigung (Laser-Pulver-Bett-Fusion, LPBF) und oberflächennahe Behandlungen wie Härten, Glühen oder Polieren. In der Mikro- und Feinbearbeitung kommen Ultrakurzzeitlaser (Femtosekunden-/Picosekundenlaser) zum Einsatz, die sehr geringe Wärmeeinflusszonen ermöglichen.

Die Vorteile der Laserbautechnik liegen in hoher Schnitt- und Formgenauigkeit, geringer mechanischer Belastung des Bauteils, hoher Prozessgeschwindigkeit und guter Materialvielfalt; sie unterstützt komplexe Geometrien und automatisierte Serienproduktionen. Zu den Einschränkungen gehören hohe Investitions- und Betriebskosten, Sicherheitsanforderungen, Wärmeeinflusszonen, Verformungen bei empfindlichen Materialien und Reflexionsprobleme bei bestimmten Werkstoffen.

Typische Anwendungsbranchen sind Automobil- und Luftfahrt, Elektronik, Medizintechnik, Verpackung, Werkzeugbau und allgemeine Fertigung. In der Forschung wird an neuen Laserquellen, kurzen Impulsdauern, leistungsstarken Scannern und kombinierten Prozessen gearbeitet, um Effizienz und Materialvielfalt weiter zu erhöhen. Sicherheit und Normen spielen eine zentrale Rolle; relevante Standards betreffen Laser-Sicherheit (z. B. EN 60825/IEC 60825) sowie Maschinensicherheitsanforderungen (z. B. ISO 13849-1).