Was bringt das Laserschneiden für den 3D-Druck?

Der 3D-Druck ist bereits in aller Munde und die große Mehrheit der Menschen kennt im Allgemeinen die Vorteile, die er mit sich bringt, sowohl im täglichen Leben eines einzelnen Anwenders als auch als professioneller Anwender, aber was nicht so bekannt ist, ist, dass es Maschinen gibt, die diese Technologie ergänzen können. In diesem Fall sprechen wir über Laserschneider.

3D-Drucker und Laserschneider sind völlig unterschiedliche Maschinen und erfüllen entgegengesetzte Aufgaben, sind aber auf konstruktiver Ebene ähnlich. Ein 3D-Drucker verwendet das Rohmaterial mit einer anderen Form als das endgültige Stück (Filament, Pellet, Harz, etc.), um ein Objekt in drei Dimensionen zu erhalten. Auf der anderen Seite benötigt ein Laserschneider das Rohmaterial mit der gleichen Form und größeren Größe (Holzplatte, Stahl, usw.) als das endgültige Stück, und er kann nur in zwei Dimensionen arbeiten. Der Vorteil von (professionellen) Laserschneidern ist, dass sie unendlich viele Materialien, insbesondere Metalle, mit hoher Geschwindigkeit bearbeiten können.

Bild 1: Metall-Laserschneider. Quelle: Laserschneiden

Der Laserschneider ist eine Maschine, die ein Schienensystem verwendet, um einen Kopf zu bewegen, in dem sich der Laser befindet, der Metallmaterialien und andere Arten von Materialien, wie Holz oder Leder, alle mit einer Dicke von bis zu 6 mm schneiden kann. Auf industrieller Ebene ist der Einsatz von Laserschneidern sehr weit verbreitet, da sie leicht reproduzierbare Ergebnisse mit sehr schmalen Schlitzbreiten und kleinen Radien für Bohrungen und Kurven bieten. Im Allgemeinen bietet es einen Mehrwert bei komplexen flachen Teilen, die mit einer anderen Art von Fertigungsverfahren viel kostspieliger wären. Darüber hinaus können diese Maschinen bei sehr hohen Geschwindigkeiten ohne Genauigkeitsverlust und sogar mit einer perfekten, gratfreien Oberfläche laufen.

Bei den Laserschneidern gibt es zwei Typen, je nach verwendetem Laser: CO2-Laser und Diodenlaser (Mr Beam II). Der CO2-Laser arbeitet mit Hilfe von Kohlendioxid und anderen chemischen Elementen, die in einer Glasröhre konzentriert sind, in der zwei Diodenbarren den Laserstrahl erzeugen. Der Nachteil dieses Lasertyps ist die Breite des Lasers und seine kurze Betriebsdauer (1000-15000 Stunden). Die Laserdiode hat eine ähnliche Funktionsweise wie eine LED, jedoch mit sehr hoher Leistung und bei der das gesamte Licht auf einen Punkt konzentriert wird. Sie sind viel präziser als CO2-Laser und ihre Lebensdauer ist sehr hoch.

Auf professionellem Niveau, aber in nicht-industriellen Bereichen, gibt es Laserschneider wie den Mr. Beam II, die Möglichkeit bieten, eine große Anzahl von Materialien zu schneiden und zu gravieren. In diesem speziellen Fall hat dieser Cutter einen 5-W-Laserkopf der Klasse 1, der sich in einem Metallgehäuse mit Sicherheitsabdeckung und einem Rauchabsaug- und Filtersystem befindet. All dies müssen wir die Kamera auf dem Deckel hinzufügen, um die Platzierung des Designs zu erleichtern, die Sie schneiden oder gravieren möchten, und Konnektivität über WLAN.

Bild 2: Mr. Beam II Laserschneider. Quelle: Mr. Beam

Derzeit gibt es auch 3D-Drucker auf dem Markt, die Gravurarbeiten auf bestimmten Materialien wie Kunststoff, Holz, Leder, Pappe oder Papier durchführen können. Dies ist der Fall bei den 3D-Druckern der FDM XYZ Da Vinci Pro Series und Da Vinci Color Series. Um sowohl gedruckte Teile herzustellen als auch bestimmte Materialien zu gravieren, verfügen diese Drucker über zwei austauschbare Köpfe und bündeln damit zwei zunehmend gefragte Fertigungsverfahren.

Bild 3: XYZ Da Vinci 1.0 Pro. Quelle: XYZ Printing

Ein Laserschneider erhöht die Produktionsleistung und erweitert das Arbeitsfeld eines 3D-Drucker-Anwenders, da er gedruckte Teile mit lasergeschnittenen oder gravierten Teilen ergänzen kann, z. B. den strukturellen Teil eines Modells mit einem 3D-Drucker herstellen und dann die mit dem Laser geschnittenen Teile mit großer Detailtreue zusammenfügen. Das spart Zeit und Fertigungskosten und führt zu einem hervorragenden Endprodukt.

Bild 4: Mit einem Laserschneider modifiziertes Teil. Quelle: Mr. Beam