Warum die Luftunterstützung beim Laserschneiden unverzichtbar ist

Der umfassende Leitfaden zur Luftunterstützung beim Laserschneiden und -gravieren

In letzter Zeit ist die Zahl der Anwender, die Luftunterstützung beim Laserschneiden und -gravieren nutzen, deutlich gestiegen. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Laser-Luftunterstützungssysteme sind für alle Laserschneider und -gravierer unglaublich effektiv und effizient, verhindern Verbrennungen und Verkohlung und sparen langfristig Geld.

Was ist Luftunterstützung beim Laserschneiden?

Im Grunde genommen ist die Luftunterstützung beim Laserschneiden der Vorgang, bei dem während des Laserschneidens oder -gravierens Hochdruckluft auf das Werkstück geblasen wird. Interessanterweise gibt es mehrere Möglichkeiten, dies zu bewerkstelligen; Sie könnten reines Stickstoffgas, Sauerstoffgas oder Druckluft verwenden. Während Stickstoff und Sauerstoff die am häufigsten verwendeten Assistenzgase sind, ist Druckluft eine kostengünstige Alternative zu diesen Gasen. Daher soll dieser Artikel mehr Licht auf die luftunterstützte Lasergravur und ihre vielen Vorteile in Ihrer Laserwerkstatt werfen.

Wozu dient die Luftunterstützung beim Lasergravieren?

Die Luftunterstützung für Laserschneidmaschinen hilft der Maschine, bessere Gravur- oder Laserschneid-Ergebnisse zu erzielen, indem sie die Hitze um den Laserkopf minimiert, die Wärme an der Kontaktstelle zwischen Laser und Werkstück ableitet, Rückstände aus dem Bereich der Kontaktstelle entfernt und ein Verbrennen des Werkstücks verhindert.

Wie funktioniert die Luftunterstützung beim Lasergravieren? 

Obwohl dies für manche relativ neu ist, begannen Werkzeugmaschinenhersteller bereits 1998 mit der Erforschung und Entwicklung des Verfahrens. Es stellte sich heraus, dass CO₂-Lasergravierer mehr als nur einen Lichtstrahl benötigen, um erfolgreich zu gravieren. Sie erfordern zudem die Einspeisung eines Hilfsgases über eine Düse am Laserkopf, um den Vorgang zu ergänzen. Diese Konvergenz löst eine exotherme Reaktion aus. Eine exotherme Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Energie in Form von Licht oder Wärme freigesetzt wird. Die Zufuhr von Stickstoff, Sauerstoff oder Druckluft trägt dazu bei, die Wärme effizienter abzuleiten als der Strahl allein. Dadurch lässt sich die Arbeit schneller, sauberer und gleichmäßiger erledigen. 

Jahrelang war Sauerstoff das am häufigsten verwendete Gas in Verbindung mit Luftunterstützung für die Lasergravur. Später wurde es durch Stickstoff abgelöst, der eine kühlere Gravur mit saubereren Kanten ermöglichte. Dies war eine perfekte Option für Branchen, in denen Ästhetik und Kantenqualität entscheidend waren. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass Druckluft eine wirtschaftlichere Option ist, die eine mit Stickstoff und Sauerstoff vergleichbare Effizienz aufweist.

Das soll nicht heißen, dass Druckluft Stickstoff oder Sauerstoff vollständig ersetzen kann. Schließlich besteht Luft zu 80 % aus Stickstoff, der Rest besteht hauptsächlich aus Sauerstoff. Das luftunterstützte Laserschneiden zielt darauf ab, diese hohe Stickstoffkonzentration zu nutzen und gleichzeitig den Vorteil eines deutlich verdünnteren Gases auszuschöpfen.

Die Vorteile des luftunterstützten Laserschneidens

Der Einsatz von Luftunterstützung beim Laserschneiden und -gravieren ist seit fast 20 Jahren im Trend und erfreut sich bei CO₂-Laserschneidern stetig wachsender Beliebtheit. Anfänglich war die Modenqualität ein großes Hindernis, wenn Druckluft für CO₂-Laser verwendet wurde, doch diese Einschränkung konnte im Laufe der Zeit minimiert werden. Heutzutage hat die Luftunterstützung die Möglichkeiten der Lasergravur bei einigen schwierigen Materialien, darunter Edelstahl und Aluminium, verbessert. Zu den Vorteilen der luftunterstützten Lasergravur gehören:

Rentabilität

Der Einsatz von Druckluft für die Luftunterstützung bringt Unternehmen, die CO₂-Lasergravierer nutzen, eine erhebliche Kapitalrendite. Für viele Laserunternehmen ist die Aufrüstung der Luftunterstützung für das Laserschneiden der kosteneffizientere Weg, um die Laserschneidkapazitäten zu erweitern, die maximale Schnittstärke zu erhöhen und sauberere Schnitte mit weniger Verbrennungen zu erzielen.

Sauberere Oberflächen

Die eingeblasene Luft leitet die extreme Hitze der CO₂-Laser schnell ab und reduziert oder verhindertsodie Oxidbildung– die Ursache für Verkohlungoder Brandspuren auf Ihren wertvollen lasergeschnittenen Produkten. Verkohlung an der Quelle zu bekämpfen ist wesentlich effizienter, als Zeit für nachträgliche Reinigungsarbeiten aufzuwenden.

Geringere Produktionskosten

Im Vergleich zu Stickstoff und Sauerstoff ist Druckluft weitaus kostengünstiger. In einigen Fällen können die Kosten für die Verwendung von Stickstoff- oder Sauerstoffgas allein bis zu 90 % der gesamten Betriebskosten ausmachen. Tatsächlich ist die Aufrüstung der Laser-Luftunterstützung Ihres OMTech-Systems weitaus kostengünstiger als erwartet. Mit einem relativ einfachen Aufrüstsatz können Sie einen Werkstatt-Luftkompressor anschließen, um eine Luftunterstützung in Industriequalität für verbesserte Laserschneidleistungen zu schaffen.

Verbesserte Effizienz

Die Luftunterstützung kann Ihren gesamten Gravurvorgang beschleunigen. Dies belegen Lasergravurversuche mit dem gesamten Spektrum an Materialien und Materialstärken. Laut einer Veröffentlichung in The Fabricator (Januar 2017) haben Tests gezeigt, dass Stickstoff bei Materialien mit einer Stärke von mehr als 10 Gauge eine schnellere Gravur ermöglicht, während Druckluft im Bereich von Weichstahl mit einer Stärke von 0,135 Zoll und dünner etwa 3 % schneller ist als Stickstoff. Darüber hinaus ist sie bei Edelstahl von 0,750 bis 0,036 Zoll um etwa 22 % schneller und bei Aluminium im Bereich von 0,190 bis 0,032 Zoll um 14 % schneller.

Hohe Kantenqualität

Obwohl Druckluft nicht für alle Laserschneidzwecke das beste Gas ist, trägt sie doch zur Verbesserung der Qualität der Laserschneidkanten bei. Die luftunterstützte Lasergravur erzeugt eine Kantenqualität, die für die meisten Pulverbeschichtungen, Hölzer,Acrylmaterialien und andere Werkstoffe mehr als zufriedenstellend ist.

Erhöhte Sicherheit

Der Einsatz von Luftunterstützung beim Laserschneiden verringert zudem das Risiko, dass Späne einen Brand verursachen, da potenziell brennbare Materialien schnell vom Laserstrahl und der von ihm erzeugten überschüssigen Wärme weggeblasen werden.

Mögliche Risiken bei Nichtverwendung einer Luftunterstützung 

Wenn Ihr Lasergravierer in Betrieb ist, entstehen neben der durch die Hitze verursachten Rauchentwicklung auch Späne. Dies kann sehr gefährlich sein, da Späne zu Stichflammen führen und somit eine Brandgefahr darstellen können. Der durch die Hitze entstehende Rauch hat folgende negative Auswirkungen:

• Rauch kann mit der Energie des Strahls in Richtung Ihres Lasers interagieren, wodurch die Gesamtleistung verringert wird und Unregelmäßigkeiten entstehen.
• Starker Rauch führt zu Rückständen rund um den Lasergravierer, auf der Laseroptik und überall sonst. 
• Rauch verursacht Verfärbungen, Rückstände und Chemikalien, die auf Ihr Werkstück gelangen können, was es für das Auge und Ihre Atemwege weniger angenehm macht.
• Die Entflammbarkeit hängt von den Materialien ab, z. B. von Holz und bestimmten Acrylarten.

Abschließende Gedanken 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Luftunterstützung eine entscheidende Komponente für Ihren CO2-Lasergravierer ist. Sie sorgt für einen effektiven und reibungslosen Arbeitsablauf, ohne die Sicherheit der Arbeitsumgebung zu beeinträchtigen. Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen die Bedeutung der luftunterstützten Lasergravur nähergebracht hat.OMTech bietet ein umfangreiches Angebot an verschiedenen Arten von Lasergravierern, die mit Luftunterstützung sowie weiteren bahnbrechenden Funktionen ausgestattet sind. Denken Sie an uns und wenden Sie sich an uns, wenn Sie Ihre Reise in die Welt der Gravur beginnen.