Kunststoffe
Kunststoffe sind plastische organische Werkstoffe, die extrudiert werden können, um Platten zu formen oder gegossen werden können, um komplexer Formen zu gestalten. Kunststoffe sind in großer Vielfalt verfügbar, von Standardkunststoffen, wie Acryl und ABS, bis hin zu technischen Kunststoffen, wie Polycarbonat und Acetyl. Standardkunststoffe sind preisgünstig und weisen einen breiten Anwendungsbereich auf, während technische Kunststoffe entwickelt werden, um bestimmte Leistungsanforderungen, wie hohe Festigkeit oder hohe Betriebstemperatur, zu erfüllen. Nahezu sämtliche Kunststoffe können mit Laserschneiden, Lasergravieren und Lasermarkieren bearbeitet werden. Besuchen Sie unsere Liste der Materiallieferanten, um Anbieter von Kunststoffen zu finden.
Arten von Kunststoffen
- ABS Kunststoff
- Acetale
- Delrin®
- POM-Kunststoff
- Acryl
- Gussacryl
- Extrudiertes Acryl
- Lucite®
- Verspiegeltes Acryl
- Plexiglas®
- Schichtkunststoff-Materialien
- Fluoropolymere
- Nylon
- PEEK
- PEI
- Duratron®
- Ultem®
- PLA
- Polycarbonat
- Lexan®
- Makrolon®
- Polyester
- Dura-Lar®-Folie
- Ertalyte®
- Metallisiertes PET
- Mylar®-Folie
- PET-Folie
- PET-G
- Polyethylene
- HDPE
- LDPE
- LLPE
- MDPE
- UHMW
- Polyimide
- Cirlex®
- Kapton®
- Kolon Farbloses Polyimid (CPI™)
- Polypropylen
- Polystyren
- Polyurethan
- PPO
- Rowmark®-Kunststoffe
- VCF-Folien
- Vulkanfiber
Arten von Laserbearbeitungsverfahren
Laser spielen bei der Materialbearbeitung, angefangen von der Entwicklung neuer Produkte bis hin zur Herstellung in großen Mengen, eine immer größere Rolle. Bei sämtlichen Laserbearbeitungsverfahren interagiert die Energie eines Laserstrahls mit einem Material, um dieses in irgendeiner Weise zu transformieren. Jede Transformation (oder jedes Laserbearbeitungsverfahren) wird durch präzise Regulierung der Wellenlänge, der Leistung, der Einschaltdauer und der Anzahl der Wiederholungen des Laserstrahls gesteuert. Diese Laserbearbeitungsverfahren umfassen Folgende:Alle Materialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, die bestimmen, wie der Laserstrahl auf diese einwirkt und folglich das Material verändert. Dies trifft zu, gleich ob das Lasersystem als ein „Lasercutter“, „Lasergravierer“ oder als ein „Lasermarkierer“ eingesetzt wird. Die häufigsten Bearbeitungsverfahren für Kunststoffe sind die Folgenden:
Laserschneiden von Kunststoffen
Die Energie eines CO2-Laserstrahls wird von den meisten Kunststoffen problemlos absorbiert. Das sich direkt im Laserstrahlpfad befindliche Material wird rasch erwärmt und verdampft. Falls die Laserleistung ausreichend hoch ist, schneidet der Laserstrahl vollständig durch das Material. Die meisten Kunststoffe verdampfen rasch, wenn sie mit einem Laser geschnitten werden und weisen glatte und gerade Schnittkanten mit einer minimalen Wärmeeinflusszone auf.
Lasergravieren von Kunststoffen
Die Leistung des CO2-Laserstrahls kann begrenzt werden, damit er Material bis zu einer bestimmten Tiefe abträgt (graviert). Das Lasergravierverfahren kann dazu eingesetzt werden, um Muster und Designs auf die Oberfläche des Kunststoffs aufzubringen.
Lasermarkieren von Kunststoffen
Bestimmte Kunststoffe verändern die Farbe oder den Farbton, wenn sie dem Laserstrahl eines Faserlasers ausgesetzt werden. Wenn sich das Aussehen der Oberfläche verändert, ohne dass Material abgetragen wird, wird das Bearbeitungsverfahren als Lasermarkieren bezeichnet. Das Lasermarkieren kann zum Übermitteln von Informationen, wie beispielsweise eine Seriennummer oder das Logo eines Herstellers, verwendet werden.
Kombinierte Bearbeitungsverfahren
Die vorstehend beschriebenen Bearbeitungsverfahren des Laserschneidens, Lasergravierens und des Lasermarkierens können miteinander kombiniert werden, ohne das Kunststoffmaterial bewegen oder neu befestigen zu müssen.
Allgemeine Erwägungen zu Lasersystemen und Kunststoffen
Plattformgröße – Muss groß genug sein, um die größten Kunststoffteile aufzunehmen, die laserbearbeitet werden oder mit der Funktionalität der Klasse 4 ausgerüstet sein, um größere Teile bearbeiten zu können.
Wellenlänge – Die 10,6 µm Wellenlänge wird von nahezu allen Kunststoffen gut absorbiert und ist für das Laserschneiden, Lasergravieren und Lasermarkieren die beste Wahl. Die 9,3 µm Wellenlänge ist eine bessere Wahl für die Laserbearbeitung bestimmter Spezial-Kunststoffe wie PET und Polyimid. Die 1,06 µm Wellenlänge des Faserlasers ist für das Laserschneiden oder Lasergravieren von Kunststoffen nicht praktisch, ist jedoch für das Lasermarkieren bestimmter Spezial-Kunststoffe, wie Acetyl und ABS, optimal geeignet.
Laserleistung – Muss abhängig vom gewählten Bearbeitungsverfahren bestimmt werden. 25 bis 150 Watt (CO2-Laser) sind für Laserschneiden und Lasergravieren von Kunststoffen am besten geeignet. 40 bis 50 Watt (Faserlaser) sind für das Lasermarkieren von Kunststoffen am besten geeignet.
Linse – Eine 2,0-Linse ist die beste gebräuchliche Linse für die Laser-Materialbearbeitung von Kunststoffen.
Schneidetisch – Auflage für Kunststoffplatten beim Laserschneiden.
Absaugung – Muss ausreichend Luftstrom aufweisen, um die während der Laserbearbeitung von Kunststoffen entstehenden Gase und Partikel aus den Lasergravier-, Laserschneid- und Lasermarkieranlagen abzuführen.
Luftzublasung – Liefert nahe dem Brennpunkt des Laserstrahls Luft und hilft, die während des Lasergravierens, Laserschneidens und Lasermarkierens erzeugten Gase und Partikel abzuleiten.
Erwägungen zu Umwelt, Gesundheit und Sicherheit bei der Laser-Materialbearbeitung von Kunststoff
Interaktionen zwischen Laser und Material erzeugen fast immer Gase und/oder Partikel. Die Ableitungen bzw. Abströmungen umfassen verschiedene flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOCs) und sollten in eine äußere Umgebung abgeführt werden. Alternativ können sie zuerst in einer Filteranlage behandelt und dann in die äußere Umgebung abgeführt werden. Kunststoffe, die Chlor enthalten, wie beispielsweise PVC, sollten niemals laserbearbeitet werden. Die Verbrennung von Kunststoff liegt in der Natur der Laserbearbeitung und kann offene Flammen hervorbringen. Deshalb sollte die Laser-Materialbearbeitung von Kunststoff stets unter Aufsicht erfolgen.
