CO2 Laser und Diodenlaser im Hobbybereich – Vor und Nachteile

Laser Metallbearbeitung
Teil 6 von 10 Beiträgen der Serie Laserschneiden

Neben dem CO2-Laser und dem Diodenlaser existieren verschiedene Lasersystem auf dem Markt, doch für die Materialbearbeitung im Hobbybereich spielen sie aufgrund relativ hoher Anschaffungskosten keine Rolle. So sind 20 Watt Faserlaser effizienter als 20 Watt Diodenlaser, aber auch kostenintensiver.


CO2-Laser

Kohlendioxidlaser (CO² Laser) sind die aus der Industrie bekannten und bewährten Arbeitstiere. Sie erreichen hohe Leistungen, eine gute Strahlenqualität und sind relativ preiswert.

Vorteile
Ein CO2 Laser eignet sich im Hobbybereich zum bearbeiten nichtmetallischer Werkstoffen. Er hat aufgrund seiner Wellenlänge von 10.600 nm Vorteile bei der Bearbeitung von Kunststoffen. Diese Materialien absorbieren Strahlen dieser Wellenlänge gut und setzen sie in (Schmelz-)Wärme um. Auch in Holz entfaltet ein Kohlendioxidlaser eine gute Wirkung. Mit dem bekannten „K40“ CO2 Laser aus China lässt sich 5mm dickes Sperrholz „flüssig“ in einem Durchgang schneiden, wo ein „blauer“ 15 Watt Diodenlaser ca. 10 Durchgänge benötigt.

Nachteile
Nachteil eines CO2 Laser ist die komplexe und anfällige Strahlführung mittels Festoptik-Aufbau. Der Laserstrahl kann nicht mit einem Lichtfaserkabel von der Röhre zum Werkstoff geleitete werden, sondern muss über Spiegel und Linsen fokussiert werden. Je nach wechselnder Umgebungstemperatur und der damit verbundenen Ausdehnung der Mechanik, kann eine Nachjustierung der Optik erforderlich werden.
In Punkto Materialbearbeitung hat ein CO2 Laser aufgrund seiner Wellenlänge beim gravieren von Metallen keine guten Karten. Es geht – aber nur mit „Tricks“. Wenn das Metall mit einer absorbierenden Schicht (Ruß oder Nagellack) versehen wird, ist ein gravieren dieser glänzenden Materialien mit einem CO2 Laser möglich.


„blaue“ Diodenlaser mit 440 nm Wellenlänge

Hierbei handelt es sich um die bekannten und preiswerten Halbleiter-Laser aus China. Die Mechanik ist einfach, aber präzise genug. Ein Gehäuse oder sinnvolle Schutzfunktionen fehlen. Im Grunde handelt es sich hierbei um leistungsstarke „Laser-Pointer“ auf einer Linearführung. Doch sie sind sehr platzsparend und entfalten eine beachtliche Wirkung.

Vorteile
Diodenlaser erzeugen einen Laserstrahl, der direkt auf das zu bearbeitende Material gerichtet werden kann. Lediglich eine kleine eingebaute und verstellbare Fokussierlinse muss rein oder raus gedreht werden um den Fokus, der Schärfe des Laserstrahl, an die Entfernung vom Laserkopf zum Werkstück anzupassen.
Aufgrund der Wellenlänge eignet sich ein 20 Watt Diodenlaser zum gravieren von Metallen besser als ein CO2-Laser mit 40 Watt. Nichtmetallische Werkstücke können auch graviert und geschnitten werden, aber letzteres funktioniert bei verschiedenen Materialien nur mit mehreren Schneiddurchgängen.

Nachteile
Ein Nachteil kann die Wellenlänge sein. Obwohl grundsätzlich fasst alles mit einem Diodenlaser graviert und geschnitten werden kann, muss man bei diesem Verfahren mit Einschränkungen bei der Leistungsfähigkeit rechnen.


Fazit

Ob CO2 Laser mit einer Wellenlänge von 10.600 nm oder „blaue“ Laserdioden mit 440 nm – Material können beide Laserarten (mit Einschränkungen) bearbeiten. Ein Trick besteht darin den Werkstoff mit einer absorbierenden Schicht zu überziehen. So kann der CO2 Laser auch Metalle gravieren oder der Diodenlaser Acrylglas schneiden .

Wer aber schon vorher weiß, dass er mehr Acrylglas oder Sperrholz schneidet und einen großen Hobbyraum besitzt, kauft einen CO2 Laser. Einsteiger, die noch keinen richtigen Fokus auf bestimmte Materialien haben und sich noch einarbeiten möchten, kaufen einen platzsparenden Diodenlaser für den Schreibtisch.

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