In der modernen Metallbearbeitung hat der Faserlaser den klassischen CO2-Laser weitgehend abgelöst, da er bei dünnen bis mittelstarken Blechen höhere Schnittgeschwindigkeiten, eine deutlich bessere Energieeffizienz und geringere Wartungskosten bietet. Der CO2-Laser behält seine Daseinsberechtigung primär bei speziellen organischen sowie nichtmetallischen Werkstoffen oder sehr dicken Sondergeometrien. Dieser Technologievergleich erläutert die physikalischen Unterschiede, vergleicht beide Verfahren anhand konkreter Leistungsparameter und zeigt auf, welche Schneidtechnologie für welches Material die höchste Wirtschaftlichkeit bietet.
Wie funktioniert das Laserschneiden?
Beim Laserschneiden handelt es sich um ein thermisches Trennverfahren, bei dem ein hochenergetischer, stark fokussierter Laserstrahl das Werkstoffmaterial lokal aufschmilzt oder verdampft. Ein koaxial zum Laserstrahl zugeführtes Schneidgas – typischerweise Stickstoff oder Sauerstoff – treibt die geschmolzene Masse kontinuierlich aus der Schnittfuge aus.
Ein Faserlaser ist eine Bauart des Festkörperlasers, bei der das Laserlicht in einer dotierten Glasfaser (häufig mit Ytterbium) erzeugt und über ein flexibles Lichtleitkabel direkt zum Schneidkopf geführt wird. Im Gegensatz dazu entsteht die Strahlung beim CO2-Laser in einem Gasgemisch aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium. Das gebündelte Licht wird anschließend über ein komplexes System aus Umlenkspiegeln zur Bearbeitungsoptik transportiert.
Was ist der Unterschied zwischen Faserlaser und CO2-Laser?
Der grundlegende Unterschied zwischen beiden Technologien liegt in der Wellenlänge der emittierten Laserstrahlung und der daraus resultierenden Absorption durch metallische Werkstoffe. Die Strahlung eines Faserlasers weist eine Wellenlänge von etwa 1,06 µm auf, was ungefähr einem Zehntel der Wellenlänge eines CO2-Lasers (~10,6 µm) entspricht.
Aufgrund dieser kürzeren Wellenlänge reflektieren Metalle das Licht des Faserlasers wesentlich schwächer. Die Energie wird vom Werkstoff deutlich effizienter absorbiert, was insbesondere im Dünnblechbereich zu massiven Geschwindigkeitsvorteilen führt. Zudem entfällt beim Faserlaser der aufwendige, spiegelseitige Strahlgang, was den apparativen Wartungsaufwand signifikant reduziert.
Faserlaser vs. CO2-Laser im direkten Vergleich
Die nachfolgende Übersicht stellt die prägenden Leistungsmerkmale beider Schneidtechnologien gegenüber:
| Kriterium | Faserlaser (Festkörperlaser) | CO2-Laser (Gaslaser) |
| Wellenlänge | ca. 1,06 µm | ca. 10,6 µm |
| Wirkungsgrad / Energieeffizienz | Hoch (ca. 30–40 %) | Moderat (ca. 8–12 %) |
| Schnittgeschwindigkeit (Dünnblech) | Sehr hoch (bis zu 3–5× schneller) | Moderat |
| Reflektierende Metalle (Kupfer, Messing) | Problemlos schneidbar | Hohes Beschädigungsrisiko für die Optik |
| Nichtmetallische Werkstoffe (Holz, Acryl) | Nicht geeignet / unüblich | Sehr gut geeignet |
| Wartungsaufwand & Betriebskosten | Gering (keine Laser-Spiegel, lange Lebensdauer) | Höher (Spiegeljustage, Gaswechsel, Spülung) |
| Typische Einsatzgebiete | Präziser Blechzuschnitt, Serienfertigung von Metallteilen | Spezialanwendungen, Kunststoffe, Holz, sehr dicke Sonderwerkstoffe |
Welcher Laser eignet sich für welches Material?
Die Auswahl des optimalen Schneidsystems hängt in erster Linie von der Zusammensetzung der Werkstoffe und den geforderten Blechdicken ab.
Gelbmetalle und hochreflektierende Werkstoffe wie Kupfer, Messing und Aluminium absorbieren die kurzwellige Strahlung des Faserlasers hervorragend. Während CO₂-Laser durch reflektierte Laserstrahlung Beschädigungen an der Spiegeloptik davontragen können, schneiden moderne Faserlaser diese Legierungen prozesssicher.
Für klassische Metalle wie Schwarzstahl, Edelstahl und Aluminium setzen industrielle Fertigungsbetriebe heutzutage fast durchgängig Faserlaser ein. Industrielle Hochleistungs-Faserlaseranlagen bearbeiten Materialstärken bei Schwarzstahl und Edelstahl problemlos bis zu 25 mm, Aluminium bis zu 20 mm sowie Buntmetalle bis etwa 10–12 mm. CO₂-Systeme finden ihre Nische primär noch dort, wo neben Metallen auch organische Kunststoffe, Textilien oder Holz mit derselben Maschine getrennt werden müssen.
Faserlaser: Geringere Betriebskosten und höhere Effizienz
In Bezug auf die Wirtschaftlichkeit bietet der Faserlaser gegenüber dem CO₂-Laser erhebliche Kostenvorteile im täglichen Betrieb. Der elektrische Wirkungsgrad einer Faserlaserquelle liegt bei 30 bis 40 Prozent, wohingegen CO₂-Systeme meist nur 8 bis 12 Prozent der zugeführten Energie in Laserleistung umsetzen.
Zusätzlich entfallen beim Faserlaser teure Prozessgase zur Laserstrahlerzeugung sowie der mechanische Verschleiß im optischen System. Da keine Umlenkspiegel gereinigt, justiert oder ausgetauscht werden müssen, sinken die Stillstandszeiten. In Kombination mit den extrem hohen Positioniergeschwindigkeiten reduziert sich der Energie- und Kostenaufwand pro geschnittenem Bauteil drastisch.
Wann lohnt sich das Auslagern des Laserschneidens?
Die Anschaffung einer eigenen Hochleistungs-Laseranlage ist mit hohen Kapitalinvestitionen, kontinuierlichem Wartungsaufwand und dem Bedarf an qualifiziertem Fachpersonal verbunden. Für viele kleine und mittelständische Unternehmen lohnt sich der Kauf eines eigenen Lasersystems oft nicht, da die Maschinenkapazitäten nicht gleichmäßig ausgelastet werden können.
Das Auslagern der Blechbearbeitung an spezialisierte Auftragsfertiger bietet in solchen Fällen maximale Flexibilität ohne finanzielles Investitionsrisiko. Hochmoderne CNC-Laserschneidanlagen, wie sie etwa bei JOTKEL im Einsatz sind nutzen beispielsweise leistungsstarke Ytterbium-Faserlaser mit 6 kW Leistung. Solche Systeme bieten Arbeitsbereiche von 1500 × 3000 mm, erreichen Schnittgenauigkeiten von 0,05 mm sowie eine Wiederholgenauigkeit von 0,03 mm. Durch den Rückgriff auf externen Fuhrpark und Maschinenkapazitäten profitieren Kunden von professioneller Schnittqualität, kurzen Durchlaufzeiten und maßgeschneiderten Prototypen- wie Serienfertigungen.
Häufige Fragen (FAQ)
Anbei finden Sie Antworten auf die wichtigsten Fragen rund um den Technologievergleich beim Laserschneiden:
Ist ein Faserlaser besser als ein CO2-Laser?
Für die industrielle Metallbearbeitung ist der Faserlaser in den meisten Disziplinen überlegen. Er schneidet dünne und mittelstarke Bleche deutlich schneller, benötigt bis zu 70 % weniger Energie und erzeugt geringere Wartungskosten. Ein CO2-Laser bietet nur noch Vorteile beim Schneiden von Nichtmetallen wie Holz, Acryl oder speziellen Kunststoffen.
Welche Materialien kann ein Faserlaser schneiden?
Ein Faserlaser eignet sich hervorragend für sämtliche metallischen Werkstoffe. Dazu zählen Baustahl, Edelstahl, Aluminium sowie hochreflektierende Buntmetalle wie Kupfer und Messing. Für nichtmetallische Stoffe wie organische Materialien ist die Wellenlänge des Faserlasers hingegen nicht geeignet.
Wie dick darf das Blech beim Laserschneiden sein?
Die maximale Materialstärke richtet sich nach der Laserleistung der Anlage. Leistungsstarke Faserlaser mit 6 kW schneiden Schwarzstahl und Edelstahl bis zu einer Dicke von 25 mm, Aluminium bis zu 20 mm und Messing oder Kupfer bis etwa 10–12 mm absolut prozesssicher.
Warum ist der Faserlaser energieeffizienter?
Der Faserlaser erzielt einen elektrischen Wirkungsgrad von über 30 %, während der CO2-Laser lediglich etwa 10 % der zugeführten Energie in Schneidleistung umwandelt. Zudem entsteht die Laserstrahlung direkt in der Glasfaser, wodurch Streuverluste über externe Umlenkspiegel komplett entfallen.
Wann lohnt es sich, das Laserschneiden auszulagern?
Das Auslagern an einen Lohnfertiger lohnt sich, wenn die eigene Auslastung keine wirtschaftliche Amortisation einer Biegemaschine oder Laseranlage erlaubt. Zudem profitieren Unternehmen beim Auslagern sofort von moderner Maschinentechnik, hoher Maßgenauigkeit und reduzierten Lager- sowie Investitionskosten.
