Laser Cutting

Laserstrahlschneiden ist ein vielseitig einsetzbares Fertigungsverfahren, dass für eine 2D Bearbeitung in Form von Schneiden und Gravieren von unterschiedlichen Materialien eingesetzt werden kann. Das Material wird durch Ablation (Abtragen von Material durch Aufheizung) bearbeitet bzw. geschnitten.

Typen

  • CO2-Laser
    • geeignet für nichtmetallische Materialien, häufigster Lasertyp
  • Faserlaser
    • kleiner Fokusdurchmesser, höhere Intensität als bei CO2, geeignet zum Beschriften oder Markieren von Metallen, bzw. beschichteten Metalle und Kunststoffen
  • YAG Laser
    • ähnlich geeignet wie Faserlaser, hat aber grösseren Verschleiss und deshalb hohe Wartungskosten

Funktionsdiagramm

Der zur X Achse parallel laufende Laserstrahl wird an einem 45° Spiegel nach unten gerichtet. Die konvexe Linse sorgt dafür, dass der Laserstrahl fokussiert wird und im Brennpunkt auf die Materialoberfläche trifft.

Vorteile

  • Flexibilität (jedes Teil kann differieren)
  • Geschwindigkeit (abhängig von Material und dessen Dicke)
  • Tiefe Produktionskosten
  • Geeignet für kleine und grosse Produktionsvolumen
  • Geringe Schnittbreite (=> wenig Materialverlust), je nach Material und Dicke
  • Geringer Verschleiss der Maschine
  • 2D Vektor-Grafiken z.B. aus CAD Konstruktion
  • Hohe Detailgenauigkeit
  • Geringe Anschaffungskosten (für Industriemassstab)

Nachteile / Limitationen

  • Relativ geringe Schnitttiefe (bis ca. 50mm)
  • hauptsächlich Plattenmaterial, 5-achsige Bearbeitung möglich
  • Schnittkante je nach Material Brand- und Schmauchspuren
  • Schnittkante muss je nach Material nachbearbeitet werden.
  • Benötigt eine Absauganlage
  • Hohe Anschaffungskosten (für privaten Massstab)

Materialien

Es kann unterschiedlichstes Plattenmaterial aus Kunststoff, Holz, Pappe, etc. verwendet werden. Natürlich limitiert die Schnitt- und Gravierleistung, welche Materialstärken und Arten bearbeitet werden können.

Gefahren

  • Brandgefahr
  • Abase, z.B. PVC > Chlorgas
  • Erblindungsgefahr beim Blick in den Laserstrahl
  • Zerbrechen der Linse (Zinkselenid (ZnSe))

Durch die Brandgefahr ist die Anwesenheit des Bedieners während dem Laser-Vorgang zwingend notwendig.

Möglichkeiten im Raplab

Im Raplab können nichtmetallische Platten bis ca. 10mm geschnitten und graviert werden. Metalle können auf dem Faserlaser graviert, aber nicht geschnitten werden. Das Bearbeiten von MDF Platten ist verboten. Einzig zulässiger Kunststoff ist PMMA (Plexiglas). Die maximale Plattengrösse ist 1000×610 mm.

Alternative Fertigungsverfahren

  • Wasserstrahlschneiden
  • Schneidplotten (Zünd)
  • Plasmaschneiden
  • EDM (Funkenerodieren)
  • CNC gravieren
  • CNC fräsen
  • Ätzen
  • Stanzen
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