Keramik präzise schneiden – ohne Risse, Ausbrüche oder thermische Schäden
Laserwasserstrahltechnologie für hochwertige Schnittkanten in technischen Keramiken
Was sind die Herausforderungen beim SChneiden technischer Keramik?
Das Schneiden technischer Keramik ist aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit der Materialien ein besonders anspruchsvoller Fertigungsschritt. Klassische Verfahren führen häufig zu Mikrorissen, Kantenabplatzungen und hohem Werkzeugverschleiß – mit direkten Auswirkungen auf Qualität, Ausschuss und Prozessstabilität. Dadurch kommt es in der Praxis immer wieder zu den typischen Problemen:
- Mikrorisse durch mechanische Belastung
- Kantenabplatzungen bei dünnen oder filigranen Bauteilen
- Erhöhter Ausschuss bei komplexen Geometrien
- Erhöhte Stückkosten durch aufwendige Nachbearbeitung (Schleifen, Polieren)
- Hoher Werkzeugverschleiß bei Diamantwerkzeugen
- Prozessinstabilität bei Serienfertigung
- Steigende Qualitätsanforderungen
Viele dieser Probleme werden erst im späteren Einsatz sichtbar – etwa durch Bauteilversagen oder reduzierte Lebensdauer.
Unsere Lösung:
Rissfreie Bearbeitung durch Laserwasserstrahl-
technologie
Der Laserwasserstrahl kombiniert einen fokussierten Laserstrahl mit einem geführten Wasserstrahl.
Dieser Wasserstrahl wirkt dabei gleichzeitig als Kühlung und als optischer Leiter des Lasers. Dadurch entsteht ein nahezu kraftfreier und thermisch kontrollierter Schneidprozess. Aus dieser Prozesscharakteristik ergeben sich konkrete Vorteile für die Bearbeitung technischer Keramiken:
- Hohe Kantenqualität, geringe Rauheit der Schnittkante
- Geringe thermische Belastung durch Kühlungseffekt
- Höchste Präzision auch bei komplexen Geometrien
- Bearbeitung von spröden und harten Werkstoffen
- Verhältnis Bearbeitungsbreite zu -tiefe: 1 zu 100
- Schonende Bearbeitung: geringe Materialverluste
- Reduzierter Wasserbedarf gegenüber Wasserstrahlschneiden
- Robuste Bearbeitung von 2.5D-Überflächen ohne Fokusjustage
- Kein Werkzeugverschleiß – Keine Diamantwerkzeuge erforderlich
- Zu bearbeitende Materialien: Metalle, sprödharte Keramiken, Carbide
| Parameter | Spezifikationen |
|---|---|
| Materialstärken | 1 – 20 mm (höher auf Anfrage) |
| Materialien | Metalle, sprödharte Keramiken wie z.B. Al₂O₃, SiC, ZrO₂, Si₃N₄, Carbide |
| Aspektverhältnis | Bis zu 1:100 |
| Schnittspaltbreite | ca. 120 – 200 µm |
| Toleranzen | ca. ± 10 µm |
| Schnittqualität | Nahezu senkrechte Schnitte (Öffnungswinkel < 1°) |
| Oberflächenrauheit | Ra = 1 – 2 µm |
| Wasserdruck | ca. 300 bar |
| Laserleistung | 50 – 100 W mittlere Leistung |
Ihre Vorteile der Laserwasserstrahlbearbeitung von HochleistungsKeramiken
Qualität
Rissfreie Schnittkanten in Materialien bis 20 mm mit Aspektverhältnissen von 1:100 ohne Nachbearbeitung
Prozesssicherheit
Hohe Prozessstabilität mit geringem Ausschuss
Fexible Geometrien
Wirtschaftliche Bearbeitung auch komplexer Geometrien
Lebensdauer
Kein Werkzeugverschleiß
Maschinenlösung: Laserwasserstrahlschneiden mit der RDX1000 LWJ
Für das präzise und prozessstabile Schneiden technischer Keramik hat Pulsar Photonics die Laserwasserstrahl-Anlagenplattform RDX1000 Laserwaterjet (LWJ) entwickelt.
Die Anlage ermöglicht das rissfreie Schneiden anspruchsvoller Materialien wie Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Siliziumkarbid – auch bei komplexen Geometrien und hohen Qualitätsanforderungen.
- Intuitive und benutzerfreundliche Software
zur Generierung von CAM-Bahnen - Komplexe Bearbeitungsaufgaben ohne Programmierkenntnisse
- Einfacher Import von DXF-Dateien
- Zweite Bearbeitungsstation: Optionaler Trockenlaser
- Automatisierungsoptionen für Bearbeitung & Handling
- Hohe Flexibilität der Anlagentechnik
- Bauteilgrößen bis zu 1 m²
- Industrietaugliche Umsetzung der LWJ-Technologie
- Hohe Prozessstabilität
- Integration in bestehende Fertigungslinien
- Ausgelegt für reproduzierbare Qualität und hohe Verfügbarkeit
Typische Materialien & Einsatzgebiete
Typische Materialien für die Bearbeitung mit dem Laserwasserstrahlverfahren:
- Siliziumkarbid (SiC)
- Aluminiumoxid (Al₂O₃)
- Monokristallines und polykristallines Aluminiumoxid
- Zirkonoxid (ZrO₂)
- Siliziumnitrid (Si₃N₄)
- Weitere technische Hochleistungskeramiken
- Substrate für Elektronik und Leistungselektronik
- Komponenten aus Aluminiumoxid oder Zirkonoxid
- Keramische Isolatoren
- Bauteile für Medizintechnik und Sensorik
- Dünne oder strukturierte Keramikkomponenten
Auch mehrlagige oder besonders empfindliche Materialien lassen sich stabil bearbeiten.
Unsere Produkte & Dienstleistungen
Lasermaschinen
Maschinenbau für die Lasermaterialbearbeitung. Moderne Laseranlagen für die Einzelfertigung und zur automatisierten Serienfertigung.
Laser Auftragsfertigung
Bauteilfertigung & -bearbeitung mit Ultrakurzpulslasern. Machbarkeitsanalyse, Prozessentwicklung und Fertigung im Auftrag bis zur Serie.
Machbarkeitsversuche & Prozessentwicklung
Im Pulsar Laseranwendungszentrum können Filterdesigns und Bearbeitungsprozesse gemeinsam mit Kunden entwickelt und getestet werden.
- Machbarkeitsanalysen für neue Anwendungen
- Entwicklung und Optimierung von komplexen Geometrien
- Tests mit realen Bauteilen und Materialien
- Bewertung von Qualität, Präzision und Prozessstabilität
- Prozessvalidierung vor Serienproduktion
Sie haben eine Frage zu einem Produkt?
Ihre Ansprechpartnerin für den vertrieb im Anlagenbau
Louisa Draack
Technischer Vertrieb
Das Unternehmen: Warum Pulsar Photonics?
- Langjährige Erfahrung in der Lasermikrobearbeitung
Wir verfügen über umfassende Erfahrung in der Entwicklung industrieller Laserprozesse für präzise Mikrostrukturen und Bohrungen in unterschiedlichsten Materialien - Entwicklung, Automation und Anlagenbau aus einer Hand
Von der Prozessentwicklung bis zur fertigen automatisierten Produktionsanlage begleiten wir Kunden über den gesamten Weg zur industriellen Umsetzung - Prozessentwicklung im eigenen Laseranwendungszentrum
Neue Anwendungen und Bauteile können in unserem Laseranwendungszentrum getestet und gemeinsam mit Kunden weiterentwickelt werden - Lösungen für die industrielle Serienfertigung
Die Anlagen sind speziell für stabile Prozesse, hohe Stückzahlen und die Integration in automatisierte Produktionsumgebungen ausgelegt
