Persoonlijke instellingen

Lasersnijden en -graveren

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Hans van de Burgt


Wat is lasersnijden?

Lasersnijden is het snijden van materialen met behulp van een laserstraal. We kunnen met laserlicht zeer nauwkeurig en met hoge snelheid materialen snijden.
Lasersnijden gebeurt met de lasersnijmachine. De lasersnijmachine bestaat uit een laserbron, de snijkop of de focusseringsoptiek en de snijtafel.

Laser-01.jpg
Afbeelding: 01
De opstelling van de apparatuur
Tekening gemaakt door: Federatie Metaalplaat


Proces van het lasersnijden

De laserstraal wordt opgewekt in de laserbron. Hierna wordt de laserstraal getransporteerd naar de snijkop. In de snijkop wordt de laserstraal door een lens gebundeld. Dit is nodig om de laserstraal krachtig genoeg te maken om een materiaal te kunnen smelten. Om de laserstraal heen wordt door het gasmondstuk, de 'nozzle', een snijgas toegevoerd. Dat ervoor zorgt dat het gesmolten materiaal wordt weggeblazen of verbrand.
De snijkop wordt over het materiaal bewogen en maakt een snede. De zijkant van de snede vertoont kleine rillen, de nalooplijnen.

Laser-02.jpg
Afbeelding: 02
Het snijproces
Tekening gemaakt door: Federatie Metaalplaat


Er zijn drie verschillende soorten lasersnijtechnieken:

- Lasersublimatiesnijden

Bij het lasersublimatiesnijden gaat het materiaal tijdens het smelten direct over in damp. Deze damp wordt daarna weggeblazen door een snijgas, meestal stikstofgas. Er ontstaat een smalle en zeer gladde snede. Vergeleken met andere lasersnijtechnieken is er veel energie nodig. Bovendien is de snijsnelheid vrij laag.
Voorbeelden van materialen die we met de sublimatietechniek kunnen lasersnijden zijn:
Karton, papier, hout, keramiek en kunststoffen (zie: 'Downloads' onderaan de pagina).

- Lasersmeltsnijden

Bij het lasersmeltsnijden wordt het materiaal door de laserstraal tot smelten gebracht. Het vloeibare materiaal wordt daarna met een snijgas, meestal stikstof, onder hoge druk weggeblazen.
Vergeleken met lasersublimatiesnijden is lasersmeltsnijden sneller, maar is de ruwheid van de snedekant iets groter.
Voorbeelden van materialen die we met de smelttechniek kunnen lasersnijden zijn: messing, rvs en aluminium.

- Laserbrandsnijden

Laserbrandsnijden lijkt heel erg op het autogeen snijden. Het materiaal wordt door de laserstraal niet direct gesmolten maar op ontstekingstemperatuur gebracht. Bij deze temperatuur wordt het materiaal ontstoken door het snijgas en verbrandt. Het snijgas is bij dit proces zuurstofgas. Het zuurstofgas zorgt er ook voor, dat het verbrande materiaal wordt weggeblazen. Met laserbrandsnijden zijn snijsnelheden te bereiken die een factor twee à drie hoger liggen dan bij het lasersmeltsnijden.
Een voorbeeld van een materiaal dat met de brandsnijdtechniek te snijden is, is staal. Daarbij kunnen grote diktes bewerkt worden van 0,1 tot ca. 25 mm.
In het laboratorium zijn diktes tot 40 mm bereikt.

Voor welke techniek gekozen wordt, hangt af van:

  • soort materiaal
  • dikte van het materiaal
  • eisen aan de snijkant
  • het beschikbare laservermogen


Lasergraveren

Zeer Klein Zeer Klein
Afbeelding: 03 Afbeelding: 04
Besturingseenheid Opschrift van de besturingseenheid
Foto gemaakt door: Lion Lasers BV Foto gemaakt door: Lion Lasers BV


Lasergraveren is het schrijven van teksten of afbeeldingen op producten met behulp van een laser. Vaak wordt ook de term lasermarkeren gebruikt, maar eigenlijk is markeren een soort stempelen. Doorgaans worden hiervoor CO2-lasers ingezet. Bij dit soort lasers wordt meestal een vast masker of sjabloon gebruikt dat verkleind op het product wordt afgebeeld. Dit werkt supersnel want het masker bevat alle details. Vaak is maar één laserpuls nodig om een markering aan te brengen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het aanbrengen van een typenummer op een printplaat. Nadeel van markeren is, dat het niet flexibel is. Voor elke markering heeft u een ander masker nodig.

Bij het graveren wordt met een kleine spot (= zeer kleine lichtbundel) geschreven op het materiaal. Daarbij kunt u zowel het materiaal als de bundel bewegen. Bij het bewegen van het materiaal wordt gebruik gemaakt van CNC-tafels, bij het bewegen van de bundel van spiegels. Afhankelijk van de soort laser en bijvoorbeeld materiaalafmetingen of gewenste nauwkeurigheid wordt voor één van deze methodes gekozen. Het voordeel van spiegels is de hoge snelheid waarmee bewerkt kan worden. Nadeel is het beperkte werkveld omdat hiervoor speciale optieken nodig zijn. In principe is lasergraveren zeer flexibel. De CNC tafels of de spiegels worden softwarematig aangestuurd.


Lasersnijden en -graveren op de modelspoorbaan

Steeds meer fabrikanten van modelspoorartikelen ontdekken het gemak van de laser. Zo leveren bekende leveranciers als Faller en Noch inmiddels bouwpakketten op basis van gelaserd karton. Vaak worden dan de fijnste details bijgeleverd in zeer filigraan geëtst messing. Een voorbeeld van een lasergesneden bouwpakket is te vinden in het artikel Karton; geen brug te ver (zie: 'Meer informatie').
Tot nu toe richtten de fabrikanten zich voornamelijk op lasermodellen van gebouwen en civiele werken. Maar ook voor rijdend materieel zijn toepassingen mogelijk. Een goed voorbeeld levert het Australische bedrijf Brunel Models. Op basis van een lijntekening, uitgevoerd in een door de computer te lezen kleurenpatroon, worden door de laser de verschillende onderdelen gefabriceerd.


Zeer Klein
Afbeelding: 05
Op basis van deze tekening....
Tekening gemaakt door: Brunel Models


Zeer Klein
Afbeelding: 06
ontstaat dan dit rijtuig
Tekening gemaakt door: Brunel Models


En dat met karton de meest waanzinnige constructies mogelijk zijn bewees het Duitse bedrijf Huppertz-Modellbau & Engineering LTD (HMB). Helaas blijkt Huppertz Modell Bau blijkt niet meer te bestaan begin 2016. Zij brachten o.a. het volgende model op de markt:


Laser-07.png
Afbeelding: 07
Een mijn-installatie uit karton
Foto gemaakt door: Huppertz-Modellbau & Engineering LTD




Downloads.png
PDF:
LionLaser

Tabel met de mogelijkheden van Lasersnijden en -graveren


Meer informatie

Encyclopedie:
Externe websites:
Voor het snijden van messingplaat (maximaal) 0,3 mm.




Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie