Werkzeug: 80W CO2 Laser-Schneider

Nun ist es also soweit: Wir sind ab sofort auch in Sachen gebündeltem Licht unterwegs. In der letzten Woche hat ein 80W CO2 Laser seinen Weg zu uns gefunden.

Hier auf die Schnelle schon mal ein paar Details zur Maschine, ersten Tests und dem Kaufprozess.

Die Maschine

Hersteller?
Modell?
TypCO2 Laser
Leistung80 (95) Watt
RöhreF2 von EFR Peking, 1.250mm/80mm, max. 28 mA
NetzteilZYE MYJG80W, 26 kV 28 mA
Maße1.200 x 870 x 700 mm
Bearbeitungsraum500x700mm
Gewicht114 Kg
SteuerungRuida RDC6442G
Antriebe2 Schrittmotoren, max. 800 mm / s
TischLamellen- und Wabentisch, manuell höhenverstellbar

Details

Die Transportbox ist gigantisch und lässt erahnen, dass es in der Werkstatt künftig eng werden wird. Im Hintergrund steht ein 208 zum Größtenvergleich. Geliefert wurde übrigens aus der EU, diesmal Tschechien, was den Kauf um einiges angenehmer und weniger abenteuerlich macht.

Mit dem Palettenhubwagen ging es hochkant vorbei an den anderen Maschinen. Hier steht der Laser nun an seinem vorläufigen Platz. Die Mineralwasserflasche dient dem Größenvergleich.

Die Verarbeitung ist ordentlich, Kabel sind gut verlegt, die Konstruktion macht einen wertigen Eindruck. Auch der verbaute Wabentisch ist sehr massiv.

Blick unter die hintere Abdeckung. Hier werkelt eine 1.250 mm CO2 Laserröhre. Laut Typenschild leistet die Röhre nomniell 80W und effektiv 95W. Leider fehlen die Angaben zum maximalen Strom – hier wiedersprechen sich die Bedinungsanleitung (23 mA) und der Aufkleber auf dem Gehäuse der Maschine (20 mA).

Stabile Spiegelhalterung hinter dem Strahlaustritt der Röhre. Mit den Schrauben lässt sich der Winkel in zwei Achsen verstellen.

Auch in Sachen Elektronik/Elektrik war soweit alles ordentlich aufgebaut und vernünftig geerdet. Bei 25 kV Startspannung der Röhre auch zwingend erforderlich.

Gegen Vibrationen beim Transport wurden die Schraubverbindungen mit Heißkleber gesichert. Unkonventionell aber effektiv. Vermutlich gab es in der Vergangenheit aufgrund loser Schraubverbindungeun häufig Reklamationen.

Für die nötige Kühlung (sowie konstante Temperatur) sorgt ein CW-5000 Klon (B&H statt S&A). Dieser aktive Kompressorkühler kann die Temperatur unter Raumtemperatur regeln und sehr präzise halten. Wir fahren mit normalem Leitungswasser mit einem Schuss Kühler-Schutz um Algenwachstum vorzubeugen.

Erste Tests

Und hier noch ein sehr filigranes Beispiel aus 3mm Birke Multiplex, mit Glitzer-Klarlack überzogen.

Und auch der obligatorische (?!) Dinosaurier darf natürlich nicht fehlen. Gefunden auf 3axis.co

Was kann ein CO2 Laser bearbeiten?

Hier eine Liste von Materialien, welche sich schneiden lassen (und von welchen man besser absehen sollte). Eins vorweg: Egal wie viel Leistung der CO2 Laser hat, aufgrund der Wellenlänge lässt er sich nicht zum bearbeiten von Metall verwenden! (Ausnahme – Reiner Sauerstoff als Hilfsgas. Wieso das jedoch für den Hausgebrauch nicht sonderlich sicher ist sollte eigentlich klar sein…)

MaterialGravierenSchneidenBemerkung
SperrholzJaJa
PapierJaJa
Karton/PappeJaJa
LederJaJaNur Chromfrei!
LebensmittelJaJa
TextilienJaJaVorsicht bei Synthetikfasern
KorkJaJa
Karbon!!Laminierharz erzeugt gesundheitsschädliche Gase.
Gummi / StempelgummiJaJa
Metall, beschichtetJaz.B. eloxiertes Alu, lackiertes Stahlblech, oder mit spez. Markierspray behandeltes Edelstahl
Acrylglas / PlexiglasJaJa
ABSJaJa
Polyamid (PA)JaJa
Polyethylen (PE)JaJa
Polyurethan (PUR)JaJa
Polyoxymethylen (POM) / DelrinJaJa
Moosgummi/Zellkautschuk
Neopren!!Achtung, giftige und ätzende Gase. Nicht verarbeiten!
EDPMJaJa
SBR
SchaumstoffeJaJaAchtung, unbedingt PVC frei!
PVC!!Achtung, giftige und ätzende Gase. Nicht verarbeiten!
MetallNur Markieren mit spezieller Beschichtung.

Alle Kunststoffe mit C (Chlor) im Namen, sowie solche die Halogene enthalten (Fluor, Brom, Iod), dürfen nicht mit dem Laser bearbeitet werden. Bei der Verdampfung entstehen Salzsäure oder andere gefährliche Verbindungen, welche die Komponenten des Lasers angreifen und giftig für den Menschen sind.

Sicherheit

Die Chinesischen Hersteller haben merklich aufgerüstet, nicht nur in Sachen Fertigungsqualität. Folgende Sicherheitseinrichtungen hat die Maschine:

  • Manueller Not-Aus, trennt die Stromversorgung vollstädnig
  • Deckelschalter, stoppt beim öffnen der Abdeckung das Signal zum Laser. Neustart nur nach Schließen des Deckels und drücken einer Taste.
  • Durchflussschalter im Wasserkreislauf. Schaltet den Laser ab falls die Kühlung unterbrochen wird.
  • Schlüsselschalter, welcher den Laser deaktiviert

Für eine gewerbliche Nutzung in Europa würde das, soweit meine Einschätzung, jedoch noch nicht reichen. Ich habe mir die Normen und Regularien für die Zulassung eines Klasse 4 Lasers im Detail angesehen und werde in einem eigenen Artikel mal ein paar mehr Details dazu schreiben.

Insgesamt ist man wohl gut beraten beim arbeiten mit dem Laser eine der Wellenlänge entsprechende Schutzbrille zu tragen. Der Deckel sowie die Abdeckungen haben doch etwas großzügige Spaltmaße und bei einem Klasse 4 Laser kann selbst Streulicht schon erheblichen Schaden anrichten. Zum Vergleich – ein handelsüblicher Laserpointer hat 5 mW, ist also um den Faktor 16.000 (!) schwächer.

Umbauten/Erweiterungen

Wie eigentlich alles bei uns wird auch der Laser dem Optimierungswahn nicht entkommen können. Hier schon mal eine kleine Übersicht über die künftigen Erweiterungen:

  • Einbau Bedientasten zum Schalten von Licht und Absaugung. Aktuell ist beides auf Dauerstrom.
  • Einbau analoges Amperemeter zur Überwachung des maximal zulässigen Stroms.
  • Ersetzen der Air-Assist Pumpe (Luftspülung der Sammellinse) gegen einen Anschluss an unsere zentralen Druckluftversorgung. Die eingebaute Pumpe brummt wie ein schwarm Bienen.
  • Einbau eines stärkeren Lüftermotors. Beim schneiden von Holz ist der ganze Arbeitsraum eingenebelt, was sich auf dauer in Form von fettigem Niederschlag auf Spiegeln, Mechanik und Elektronik absetzen wird. Der eingebaute Lüfter ist schön leise, das muss man ihm lassen…
  • Einbindung des Alarm-Signals des CW-5000 Wasserkühlers, damit auch bei Übertemperatur oder niedrigem Wasserstand der Laser abgeschaltet wird.
  • Autofokus sowie Antrieb der Z-Achse/Tischachse. Einfach des Komforts wegen 😉
  • Weitwinkel USB-Kamera zum tracken von Schnittmarken und zum bestimmen von Schnittpositionen.
  • Bau eines Gestells mit Rollen und Platz für den Kühler sowie Absaugung.

Kaufprozess

Wie schon beim Punkt zur Sicherheit geschrieben – China rüstet auf und ist deutlich besser geworden. Nicht nur bei der Qualität und Sicherheit, sondern auch in Sachen Service und Bedienungsanleitung.

Die Kommunikation mit dem Käufer auf Englisch war sehr schnell, man reagierte prompt auf Nachfragen und auch der Versand erfolgte wie im eBay Angebot beschrieben pünktlich.

Überrascht war ich von der Deutschen Bedienungsanleitung. Noch nicht 100% perfekt, aber auf jeden Fall problemlos lesbar und verständlich…

Wer so einen Laser gewerblich einsetzen möchte benötigt sicher nochmal einen ganz anderen Service und Zertifizerungen. Für den “Heimgebrauch” ist die Maschine sowie der (bisher) gebotene Service jedoch mehr als ausreichend. Wir sind gespannt wie sich der Laser über die Zeit bei uns machen wird.

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