Fallteilung
Holz per Laser schneiden ohne zu verkohlen
Das Laserschneiden von Holz bietet Vorteile wie hohe Präzision, geringe Schnittfugenbreite, hohe Schnittgeschwindigkeit und glatte Schnittflächen. Aufgrund der konzentrierten Laserenergie schmilzt das Holz jedoch während des Schneidprozesses, was zu einer sogenannten Verkohlung führt, bei der die Schnittkanten verkohlen. Heute zeige ich Ihnen, wie Sie dieses Problem minimieren oder sogar ganz vermeiden können.
Wichtigste Punkte:
✔ Gewährleistet vollständiges Schneiden in einem Arbeitsgang
✔ Hohe Geschwindigkeit und geringer Stromverbrauch
✔ Verwenden Sie Luftblasen mit Hilfe eines Kompressors
Wie lässt sich Verbrennung beim Laserschneiden von Holz vermeiden?
• Holzstärke – 5 mm könnten einen Wendepunkt darstellen
Zunächst ist es wichtig zu beachten, dass es schwierig ist, beim Schneiden dickerer Holzplatten jegliche Verkohlung zu vermeiden. Meinen Tests und Beobachtungen zufolge lässt sich das Schneiden von Materialien mit einer Dicke unter 5 mm in der Regel mit minimaler Verkohlung durchführen. Bei Materialien über 5 mm können die Ergebnisse variieren. Im Folgenden gehen wir detailliert darauf ein, wie sich die Verkohlung beim Laserschneiden von Holz minimieren lässt:
• Ein Schnittdurchgang ist besser
Es gilt als allgemein anerkannt, dass man zur Vermeidung von Verkohlung hohe Drehzahlen und geringe Leistung verwenden sollte. Das stimmt zwar teilweise, doch herrscht ein weit verbreiteter Irrtum. Manche glauben, dass höhere Drehzahl und geringere Leistung in Kombination mit mehreren Durchgängen die Verkohlung reduzieren können. Tatsächlich kann dieser Ansatz jedoch im Vergleich zu einem einzigen Durchgang mit optimalen Einstellungen sogar zu verstärkter Verkohlung führen.
Um optimale Ergebnisse zu erzielen und die Verkohlung zu minimieren, ist es wichtig, das Holz in einem einzigen Durchgang bei niedriger Leistung und hoher Drehzahl zu durchtrennen. In diesem Fall sind höhere Drehzahl und niedrigere Leistung vorzuziehen, solange das Holz vollständig durchtrennt werden kann. Sind jedoch mehrere Durchgänge erforderlich, kann dies zu verstärkter Verkohlung führen. Der Grund dafür ist, dass die bereits durchtrennten Bereiche einer Nachverbrennung ausgesetzt sind, was mit jedem weiteren Durchgang zu stärkerer Verkohlung führt.
Beim zweiten Durchgang werden die bereits durchtrennten Bereiche erneut verbrannt, während die im ersten Durchgang nicht vollständig durchtrennten Bereiche weniger stark verkohlt erscheinen können. Daher ist es entscheidend, den Schnitt in einem einzigen Durchgang durchzuführen und Folgeschäden zu vermeiden.
• Ausgewogenes Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Leistung
Es ist wichtig zu beachten, dass zwischen Geschwindigkeit und Leistung ein Kompromiss besteht. Höhere Geschwindigkeiten erschweren das Durchtrennen, während geringere Leistung den Schneidprozess ebenfalls behindern kann. Daher muss zwischen diesen beiden Faktoren abgewogen werden. Meiner Erfahrung nach ist eine höhere Geschwindigkeit wichtiger als eine geringere Leistung. Versuchen Sie, mit höherer Leistung die höchste Geschwindigkeit zu finden, die noch einen vollständigen Schnitt ermöglicht. Die Ermittlung der optimalen Werte kann jedoch Versuche erfordern.
Fallbeispiel – Wie man die Parameter beim Laserschneiden von Holz einstellt
3 mm Sperrholz
Zum Beispiel erzielte ich beim Schneiden von 3 mm dickem Sperrholz mit dem CO2-Laserschneider mit einer 80-W-Laserröhre gute Ergebnisse bei einer Leistung von 55 % und einer Geschwindigkeit von 45 mm/s.
Es lässt sich feststellen, dass bei diesen Parametern nur eine minimale bis gar keine Verkohlung auftritt.
2 mm Sperrholz
Zum Schneiden von 2 mm dickem Sperrholz verwendete ich 40 % Leistung und eine Geschwindigkeit von 45 mm/s.
5 mm Sperrholz
Zum Schneiden von 5 mm dickem Sperrholz verwendete ich 65 % Leistung und eine Geschwindigkeit von 20 mm/s.
Die Ränder begannen sich zu verdunkeln, aber die Situation war noch akzeptabel, und es waren keine nennenswerten Rückstände feststellbar.
Wir testeten auch die maximale Schnittstärke der Maschine, die bei 18 mm Massivholz lag. Ich verwendete die höchste Leistungsstufe, aber die Schnittgeschwindigkeit war deutlich geringer.
Video-Anleitung | Wie man 11 mm Sperrholz per Laser schneidet
Tipps zum Entfernen dunkler Holztöne
Die Ränder sind stark verfärbt, und die Verkohlung ist erheblich. Wie können wir dieses Problem beheben? Eine mögliche Lösung ist die Behandlung der betroffenen Stellen mit einer Sandstrahlanlage.
• Starker Luftstrom (ein Luftkompressor ist besser)
Neben Leistung und Geschwindigkeit spielt auch die Verwendung von Druckluft eine wichtige Rolle bei der Vermeidung von Verfärbungen beim Holzsägen. Eine starke Druckluftzufuhr, idealerweise mit einem leistungsstarken Kompressor, ist unerlässlich. Die beim Sägen entstehenden Gase können die Verfärbung der Schnittkanten verursachen. Die Druckluft erleichtert den Sägevorgang und verhindert eine Entzündung.
Dies sind die wichtigsten Punkte, um ein Nachdunkeln beim Laserschneiden von Holz zu vermeiden. Die angegebenen Testdaten sind keine absoluten Werte, sondern dienen als Referenz und lassen eine gewisse Toleranz zu. In der Praxis müssen weitere Faktoren wie unebene Arbeitsflächen, unebene Holzplatten, die die Brennweite beeinflussen, und die Materialhomogenität von Sperrholz berücksichtigt werden. Vermeiden Sie extreme Schnittwerte, da diese möglicherweise nicht für vollständige Schnitte ausreichen.
Wenn Sie feststellen, dass sich das Material unabhängig von den Schnittparametern gleichmäßig verdunkelt, liegt das möglicherweise am Material selbst. Auch der Klebstoffanteil im Sperrholz kann eine Rolle spielen. Es ist wichtig, Materialien zu finden, die besser für das Laserschneiden geeignet sind.
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Veröffentlichungsdatum: 22. Mai 2023