Wenn energiereiche Laserstrahlen auf intelligente Algorithmen treffen, revolutioniert die Laserschneidtechnologie das traditionelle Schneiden mit den Fähigkeiten "berührungslos, hochpräzise und mit sekundengenauer Umschaltung". Sie überwindet dabei Material- und Szenariobeschränkungen und entwickelt sich vom Werkzeug in einer Blechwerkstatt hin zu einer Lösung für elektronische Chiplabore – wodurch unendliche Möglichkeiten für die intelligente Fertigung erschlossen werden.

Traditionelles Schneiden beruht auf Werkzeugkontakt, was bei der Schneidung von dicken Platten zu Graten und thermischer Verformung führt – zudem dauern Werkzeugwechselzeiten mehr als 30 Minuten. Die Laserschneidtechnologie bringt hier eine Revolution: Beim 10.000-Watt-Faserlaserschneiden wird die Schnittbreite auf 0,2 mm und die wärmebeeinflussten Bereiche auf 0,5 mm bei 20 mm dickem Kohlenstoffstahl reduziert; die Schnittgeschwindigkeiten erreichen dabei bis zu 5 m/min, wodurch das Flammschneiden überflüssig wird und die Materialausnutzung um 20 % verbessert wird. Das Ultraviolett-Laserschneiden hingegen konzentriert sich auf die Mikro- und Nanobearbeitung und ermöglicht es, die Linienbreitengenauigkeit beim Schneiden flexibler Leiterplatten (FPC) innerhalb von ±0,001 mm zu kontrollieren – mit einer Ausbeute von 99,5 % gelingt dabei eine "gratfreie Trennung" der Chip-Pins.

Noch wichtiger ist, dass die "intelligente Zusammenarbeit" des Laserschneidens Produktionslinien neu gestaltet. KI-Algorithmen erkennen CAD-Zeichnungen, planen automatisch Schneidwege und Leistungsparameter. Das Schneiden von 10 verschiedenen Arten von Blechteilen für die Automobilindustrie kann mit einem einzigen Klick abgeschlossen werden, wodurch sich die Umrüstzeiten auf 1 Minute verkürzen. In Kombination mit Roboterarmen und visueller Positionierung ermöglicht das Laserschneiden das 3D-Kurvenschneiden für Batterietrays neuer Elektrofahrzeuge; dabei werden unregelmäßige Kühlbohrungen mit einer Toleranz von ±0,05 mm Durchmesser präzise bearbeitet – eine Verbesserung der Kühlleistung des Batteriepacks um 12 %.

In der Elektronik fungiert das Laserschneiden wie ein „unsichtbarer Schneider“. Filter für 5G-Basisstationen nutzen präzises Laserschneiden, um 0,1 mm breite Resonanzschlitze in Hohlräumen aus Aluminiumlegierung zu bearbeiten; dadurch wird die herkömmliche Ätztechnik ersetzt und der Einfügungsverlust bei Hochgeschwindigkeitssignalübertragungen um 3 dB reduziert. Mikro-LED-Display-Backplanes verfügen über mikrometergenaue, durch Laser geschnittene Lichtleitnuten, wodurch eine Helligkeitsgleichmäßigkeit von 98 % erreicht und die Kommerzialisierung von Micro-LED beschleunigt wird.

Im Bereich der Mikro-Nano-Verarbeitung durchbricht das Femtosekunden-Laserschneiden die physikalische Grenze und ermöglicht die Bearbeitung von 10 μm Durchmesser großen mikrofluidischen Chipkanälen auf Quarzglas mit einer Kanalrauheit von Ra < 0,1 μm – eine präzise Plattform für die biomedizinische Einzelzellanalyse. Das KI-gesteuerte Laserschneiden realisiert zudem eine "Defekt-Selbstreparatur" und schneidet Photovoltaik-Siliziumwafer. Beim Schneiden von PV-Siliziumwafern erkennt es automatisch verborgene Risse und passt den Schnittweg an, wodurch sich die Rissrate der Siliziumwafer von 3 % auf 0,5 % reduziert. Dies hilft der PV-Branche, Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern.

In Zukunft wird das Laserschneiden tief mit dem digitalen Zwilling und dem Internet der Dinge integriert sein; Schneidparameter werden in Echtzeit mit der Cloud synchronisiert und liefern so "digitale Schneidvorlagen" für eine weltweit verteilte Fertigung. Zudem erfolgt eine synergetische Zusammenarbeit mit der additiven Fertigung, um eine nahtlose Integration von "Schneiden – Drucken" für die Luft- und Raumfahrtindustrie zu erreichen und komplexe Strukturbauteile herzustellen. Das Laserschneidsystem ist eine neue Technologie, mit der sich komplexe strukturelle Komponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie herstellen lassen. Wenn das Laserschneiden von einem "technischen Werkzeug" zu einem "Fertigungssystem" weiterentwickelt wird, werden sich kontinuierlich neue Szenarien intelligenter Fertigung ergeben, die die Grenzen menschlicher Produktion und Kreativität neu definieren.

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