Natürlich (organisch)
Natürlich vorkommende organische Werkstoffe, wie Holz und Leder, werden von Pflanzen oder Tieren gewonnen. Holz ist ein vielseitiger Werkstoff, der sich für die Laserbearbeitung sehr gefügig anlässt. Holz kommt in vielen Arten vor, von Weichhölzern, wie Balsa und Kiefer, bis hin zu Harthölzern, wie Kirsche und Ahorn. Die weicheren Hölzer weisen gegenüber härteren Hölzern eine geringere Dichte auf und sind leichter mit dem Laser zu schneiden. Harthölzer weisen eine Tendenz zu feineren Maserungen auf sind besser für das Lasergravieren geeignet. Leder ist ein natürlicher Werkstoff, der durch Gerben tierischer Häute hergestellt wird. Das Gerbungsverfahren macht das Leder geschmeidiger und langlebiger. Alle natürlichen organischen Werkstoffe sind für das Laserschneiden, Lasergravieren und Lasermarkieren geeignet. Besuchen Sie unsere Liste der Materiallieferanten, um Anbieter von organischen Werkstoffen zu finden.
Arten natürlicher organischer Werkstoffe
- Mittelharte Hölzer
- Erle
- Birke
- Weichhölzer
- Balsa
- Linde
- Korkplatte
- Kiefer
- Sehr harte Hölzer
- Eisenholz
- Teak
Arten von Laserbearbeitungsverfahren
Laser spielen bei der Materialbearbeitung, angefangen von der Entwicklung neuer Produkte bis hin zur großvolumigen Fertigung, 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 die Folgenden:Alle Materialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, die bestimmen, wie der Laserstrahl auf diese einwirkt und folglich das Material verändert. Die gebräuchlichsten Bearbeitungsverfahren für natürliche organische Werkstoffe sind die Folgenden:
Laserschneiden natürlicher organischer Werkstoffe
Die Energie eines CO2-Laserstrahls wird von den meisten natürlichen organischen Werkstoffen problemlos absorbiert. Der Laserstrahl erhitzt das sich direkt in seinem Pfad befindliche Material und verdampft es. Falls die Laserleistung ausreichend hoch ist, schneidet der Laserstrahl vollständig durch das Material. Natürliche organische Werkstoffe verdampfen rasch, wenn sie mit einem Laser geschnitten werden, und weisen glatte und gerade Schnittkanten bei minimaler Verfärbung auf.
Lasergravieren natürlicher organischer Werkstoffe
Die Leistung des Laserstrahls kann begrenzt werden, damit er Material bis zu einer bestimmten Tiefe abträgt (graviert). Das Lasergravierverfahren kann dazu genutzt werden, komplexe Muster und Designs auf die Oberfläche natürlicher organischer Werkstoffe aufzubringen. Lasergravieren kann außerdem zum Vermitteln von Informationen eingesetzt werden.
Lasermarkieren natürlicher organischer Werkstoffe
Bei entsprechend niedriger Laserleistung wird die Oberfläche des natürlichen organischen Werkstoffs dunkler, jedoch wird kein Material abgetragen. Dieses Bearbeitungsverfahren wird als Lasermarkieren bezeichnet. Das Lasermarkieren kann verwendet werden, um Designs zu erzeugen oder Informationen, wie beispielsweise eine Seriennummer oder das Logo des Herstellers, aufzubringen.
Allgemeine Erwägungen zu Lasersystemen und natürlichen organischen Werkstoffen
Plattformgröße – Muss groß genug sein, um die größten Werkstücke natürlicher organischer Werkstoffe 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 allen natürlichen organischen Werkstoffen gut absorbiert und ist für das Laserschneiden, Lasergravieren und Lasermarkieren die beste Wahl.
Laserleistung – Muss auf Grundlage der gewählten Bearbeitungsverfahren bestimmt werden. 25 bis 150 Watt (CO2-Laser) sind für Laserschneiden, Lasergravieren und Lasermarkieren von natürlichen organischen Werkstoffen am besten geeignet.
Linse – Eine 2,0-Linse ist die beste gebräuchliche Linse für die Laserbearbeitung von natürlichen organischen Werkstoffen.
Schneidetisch – Auflage für Platten natürlicher organischer Werkstoffe beim Laserschneiden.
Absaugung – Muss ausreichend Luftstrom aufweisen, um die während der Laserbearbeitung von natürlichen organischen Werkstoffen entstehenden Gase und Partikel aus den Laserschneid-, Lasergravier- und Lasermarkieranlagen abzuführen.
Luftzublasung – Liefert nahe dem Brennpunkt des Laserstrahls Luft und hilft, Gase und Partikel abzuleiten, die während des Lasergravierens, Laserschneidens und Lasermarkierens der natürlichen organischen Werkstoffe entstehen.
Erwägungen zu Umwelt, Gesundheit und Sicherheit bei der Laser-Materialbearbeitung von natürlichen organischen Werkstoffen.
Interaktionen zwischen Laser und Material erzeugen fast immer Gase und/oder Partikel. Die Ableitungen bzw. Abströmungen von der Laser-Materialbearbeitung natürlicher organischer Werkstoffe sollten in eine äußere Umgebung geführt werden. Alternativ können sie zuerst in einer Filteranlage behandelt und dann in eine äußere Umgebung abgeführt werden. Die Verbrennung liegt in der Natur der Laserbearbeitung und kann offene Flammen hervorbringen. Deshalb sollte die Laser-Materialbearbeitung stets unter Aufsicht erfolgen.
