Kann man Glas mit dem Laser schneiden?

Schnelle Antwort

Ja – Glas kann mit einem Laser geschnitten werden, aber der Erfolg hängt von der Glasart, dem Laser (ultraschnelle gepulste Laser – Pikosekunden- oder Femtosekundenlaser – oder gepulste Laser mit kurzer Wellenlänge), der Befestigung und oft auch von zusätzlichen Methoden (z. B. wasserunterstütztes Schneiden oder mechanisches Spalten) ab. Desktop-CO₂- oder CW-Laser sind in der Regel auf Ätzen und Gravieren beschränkt und nicht für hochwertiges strukturelles Schneiden geeignet.

1. Welche Lasertypen können Glas schneiden – und warum?

Ultrakurzpulslaser (ps / fs): Der Industriestandard für hochwertige Glastrennung. Extrem kurze Impulse erzeugen eine hohe Spitzenleistung, die eine nichtlineare Absorption und lokalisierte Mikrobeschädigungen (Mikrohohlräume oder modifizierte Zonen) mit minimaler Wärmeeinflusszone (HAZ) bewirkt. Dies ermöglicht eine präzise Trennung mit geringer Kantenrauheit und erhaltener mechanischer Festigkeit.
Kurzwellige gepulste Laser (UV / grün): Wellenlängen wie 355 nm oder 532 nm erhöhen die Absorption in vielen Glasarten. Sie werden häufig für das Mikroschneiden dünner Platten, hochpräzise Bohrungen und dekorative Durchgangsbohrungen verwendet, bei denen eine kontrollierte Abtragung erforderlich ist.
CO₂-/Dauerstrichlaser: Nützlich zum Gravieren, Ätzen und dekorativen Entfernen von Material auf Glasoberflächen, jedoch aufgrund der hohen thermischen Belastung, Mikrorissen und Schmelzrückständen ungeeignet für strukturelle Schnitte.

2. Welche Maschinen sollen verwendet werden (Maschinentypen)?

Industrielle ultraschnelle gepulste Laserplattformen (ps/fs) mit hochstabiler Optik, Leistungsverstärkern und Präzisionsbewegungsstufen oder Galvanometerscannern.
UV-/Kurzwellen-Mikrobearbeitungssysteme (355 nm gepulst) mit kleinen Brennflecken und Mehrfachdurchlaufsteuerung für die Bearbeitung von dünnem Glas.
Wasser- oder flüssigkeitsunterstützte Laserplattformen, die Laseroptik mit einer dünnen Flüssigkeitsschicht oder einem Tauchbehälter kombinieren, um thermische Belastungen zu reduzieren und die Schnittqualität zu verbessern.

Hinweis: Es handelt sich hierbei um Systeme der Industrieklasse – nicht um Desktop-Schneidegeräte für Hobbyanwender. Für eine produktionsgerechte, wiederholbare Kantenfestigkeit und Ausbeute sollten Sie einen Industriepartner oder -lieferanten hinzuziehen.

3. Welche Glasarten können mit einem Laser geschnitten werden?

Glasart	Kann es lasergeschnitten werden?	Anmerkungen
Natronkalkglas (gewöhnliches Fensterglas)	Ja	Dünn bis mäßig dick, in der Regel mit UV oder ps/fs, je nach Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit.
Borosilikat	Ja	Thermisch stabiler; geeignet für Laborgeräte und einige Präzisionsteile, die mit PS/FS- oder wasserunterstützten Verfahren hergestellt werden.
Aluminiumsilikat (z. B. einige verstärkte Gläser)	Ja (mit spezifischen Prozessen)	Display-/Abdeckgläser (z. B. chemisch gehärtet) können mit ultraschnellen Lasern und Mikroperforationsstrategien geschnitten werden.
Quarzglas / Quarz	Ja	Hochreines optisches Glas, das üblicherweise mit Ultrakurzwellen- oder UV-Systemen bearbeitet wird.
Gehärtetes (wärmeverstärktes) Glas	Nein (praktisch nicht empfehlenswert)	Interne Restspannungen führen bei lokaler Veränderung zu katastrophalen Brüchen. Standardverfahren: vor dem Anlassen schneiden.
Beschichtetes oder gefärbtes Glas	Bedingt	Beschichtungen verändern die Absorption und erfordern möglicherweise eine Prozessvalidierung.

4. Wie dick kann man Glas mit einem Laser schneiden?

Hochwertige Schnitte werden häufig in der ~0.1–1.0 mm Bereich (dünne Substrate und Displayglas). Viele Labor- und Industrieberichte konzentrieren sich auf 0,1–0,6 mm für die beste Kantenbearbeitung.
Mit speziellen Konfigurationen (Mikroperforation + mechanische Trennung oder Besselstrahl-Strategien) können einige industrielle Systeme verarbeiten 1–3 mm unter Beibehaltung einer akzeptablen Kantenqualität, dies hängt jedoch stark von der Glasart, der Halterung und der Verarbeitungsumgebung ab.

5. Vorteile und Einschränkungen

Vorteile

Berührungslos: kein Werkzeugverschleiß und minimale mechanische Belastung.
Hohe geometrische Freiheit: Innenbohrungen, komplexe Konturen und feine Merkmale ohne Werkzeug.
Ultra-schnelle Laser können Kanten mit geringer Wärmeeinflusszone erzeugen, die für hochfeste Anwendungen geeignet sind.

Beschränkungen

Die Investitions- und Betriebskosten für ultraschnelle Lasersysteme sind hoch.
Der Durchsatz für dicke Teile kann im Vergleich zum Wasserstrahlschneiden oder mechanischen Sägen bei kostengünstigen Anwendungen mit hohem Volumen geringer sein.
Gehärtetes Glas kann nach dem Härten nicht mehr sicher verarbeitet werden.

6. Wie man Glas mit einem Laser schneidet – praktische Schritte

Materialidentifikation: Überprüfen Sie die chemische Zusammensetzung des Glases, seine Dicke, ob es gehärtet ist und ob Beschichtungen vorhanden sind.
Wählen Sie Laser und Optik: Für strukturelle Schnitte auf verstärktem Glas sollten PS/FS-Systeme bevorzugt werden; für dünne oder dekorative Arbeiten können UV-/grüne Pulslaser ausreichend sein.
Befestigung und Unterstützung: Verwenden Sie eine gleichmäßige Auflage (Vakuumtische oder weiche Auflagen), um Punktbelastungen zu vermeiden. Minimieren Sie durch das Spannen verursachte Spannungen.
Hilfsmedien: Erwägen Sie den Einsatz von Wasserfilm-, Tauch- oder Gasströmungen, um Ablagerungen und thermische Belastungen zu kontrollieren und so die Kantenqualität zu verbessern.
Prozessstrategie: Häufig: Mikroperforation (interne Modifikation) → kontrollierte mechanische Trennung (Spaltung) oder mehrstufige Oberflächenabtragung, je nach Anwendung.
Nachbearbeitungsprüfung: Kantenrauheitsmessung, Rissprüfung (z. B. mit Farbeindringverfahren oder visuell) und mechanische Festigkeitsprüfungen (z. B. Biege-/Kantenfestigkeitsprüfungen).

7. Vergleich der Methoden (übersichtliche Tabelle)

Verfahren	Typischer Laser	Mechanismus	Typische Anwendungen
Interne Mikroperforation (Stealth-Dicing)	ps / fs, Bessel-/Filamentstrahlen	Erstellen Sie Hohlräume unter der Oberfläche oder eine modifizierte Ebene; eine externe Kraft trennt das Teil.	Anzeigeglas, hochpräzise Optik
Oberflächenabtragung / Mehrfachdurchlauf	UV / Kurzpuls	Schichtweise Entfernung von Material	Dünnblechteile, dekorative Schnitte
Ausbreitung thermischer Risse	Hochenergieimpulse + mechanisch	Laser induziert einen Rissverlauf, der sich durch mechanische Mittel ausbreitet.	Forschung/begrenzte industrielle Nutzung für dickere Platten

8. Beispiele und Referenzen aus der Praxis

Herstellung von Displayglas: Ultraschnelle laserbasierte Verfahren werden zum Schneiden von chemisch gehärtetem Deckglas (Displayindustrie) eingesetzt. Dieser Ansatz reduziert Kantenbeschädigungen im Vergleich zu thermischen Verfahren zuverlässig.
Forschungsdemonstrationen: Laboruntersuchungen zeigen, dass Femtosekunden-Filamentierung und PS-Mikroperforation Gorilla®-Glas und Quarzglas mit guter Kantenqualität schneiden können, häufig in Kombination mit Immersions- oder Wasserfilmtechniken.
Dienstleister: Einige Auftragsfertiger und Online-Angebotsplattformen bieten Glaslaserschneiden als Dienstleistung an – nützlich für die Prototypenentwicklung und Kleinserienfertigung, wo die Anschaffung von Industrieanlagen nicht rentabel ist.