Laserheizung

Laserheizung bezeichnet den Prozess, bei dem Laserenergie in Wärme umgesetzt wird, um Materialien gezielt zu erhitzen. Durch die hohe Leistungsdichte des Strahls ermöglicht die Laserheizung eine schnelle, lokale Erwärmung mit kontrollierter Tiefenwirkung.

Funktionsweise: Die Wärme entsteht durch Absorption des Lasers im Material; je nach Wellenlänge, Material und Oberflächenbeschaffenheit kann die Absorption variieren. Typische Laserquellen sind CO2-Laser für nichtmetallische Materialien, Nd:YAG- bzw. Faserlaser für Metalle. Der Strahl wird fokussiert und über das Bauteil geführt oder über das Bauteil bewegt (Scanning mit Galvanometer-Spiegeln, lineare Achsen). Wichtige Parameter sind Leistung, Belichtungszeit, Strahlgröße, Geschwindigkeit und Wiederholungsanzahl. Die Eindringtiefe der Erwärmung hängt von Material, Wellenlänge und Wärmeleitung ab und reicht von Oberflächen bis in millimetergroße Tiefen.

Anwendungen: Oberflächenhärtung, Wärmebehandlung wie Glühen oder Spannungsrelief, Vorwärmen beim Schweißen, Nahtheizung, Kurzzeit- oder Mehrfachheizung zur Lokalisierung von Wärmeprozessen; in der Mikro- und Dünnschichttechnologie zum Sintern, Aushärten oder Kurieren; in der Additiven Fertigung als Post-Processing oder Vorwärmprozess.

Vorteile und Herausforderungen: Die Laserheizung ermöglicht präzise, schnelle und berührungslose Wärmebehandlung mit geringeren Verzerrungen durch gezielte Lokalisierung der Wärme. Nachteile sind hohe Investitionskosten, spezielles Prozess-Know-how, Materialreflexionen sowie das Risiko von Überhitzung oder Emissionen bei bestimmten Materialien. Sicherheit: Bei allen Anwendungen gelten Laserabsicherung, Gehäuse- und Ausrüstungsschutz, Absaugung von Dämpfen sowie Schutzbrillen und Schulungen nach einschlägigen Normen.