Lasergravierer verstehen: Funktionsweise und Kerntechnologien

Laserlicht kommt in der Natur nicht direkt vor und zeichnet sich durch hervorragende Richtwirkung, hohe Helligkeit, gute Monochromatizität und hohe Kohärenz aus. Obwohl es Licht ist, unterscheidet es sich grundlegend von gewöhnlichem Licht. Spontanemission erfolgt nur bei der Erzeugung für extrem kurze Zeit; der weitere Prozess wird vollständig durch stimulierte Emission bestimmt. Daher besitzt Laserlicht eine extrem reine Farbe und praktisch keine Divergenz.

Laser weist extrem hohe Leuchtdichte auf, kombiniert mit hoher Kohärenz, Intensität und Richtwirkung. Nach der Erzeugung im Laserresonator wird der Strahl über Umlenkspiegel geführt und über ein Fokussierobjektiv auf das Werkstück gebündelt. Die enorme Energiedichte lässt die Oberflächentemperatur schlagartig ansteigen – der bestrahlte Punkt schmilzt oder verdampft binnen Bruchteilen einer Sekunde. In Kombination mit der Bahnbewegung des Laserkopfs wird das gewünschte Bearbeitungsergebnis erzielt.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Laserkopfs wird üblicherweise in IPS (Zoll pro Sekunde) angegeben. Höhere Geschwindigkeit bedeutet höhere Produktivität. Gleichzeitig steuert die Geschwindigkeit die Schneid-/Gravurtiefe: Bei gegebener Laserintensität führt langsamere Bewegung zu größerer Tiefe.

Lasergravierer sind heute weit verbreitete Fertigungsmaschinen. Sie finden sich in zahlreichen Bereichen des täglichen Lebens: Textilien, Schuhe, Hüte, Taschen, Spielzeug, Markenzeichen, Kunsthandwerk u. v. m. Hauptfunktionen sind Gravieren und Schneiden.

Funktionsprinzip: Rastergravur und Vektorschneiden

Rastergravur ähnelt hochauflösendem Nadeldruck. Der Laserkopf schwingt links-rechts und graviert zeilenweise eine Reihe von Punkten. Nach jeder Zeile fährt er um einen Schritt in Y-Richtung, bis das vollständige Bild oder der Text entsteht. Eingescanntes Grafikmaterial, Text und vektorisierte Grafiken eignen sich für Rastergravur.

Vektorschneiden folgt hingegen den äußeren Konturen von Grafiken oder Texten. Dieser Modus wird genutzt, um Materialien wie Holz, Acryl, Papier vollständig durchzuschneiden, aber auch für Markierungen auf Oberflächen.

Die Gravurgeschwindigkeit (IPS) steuert wie erwähnt die Tiefe. Einstellung erfolgt am Gerätebedienfeld oder über den Druckertreiber (1–100 %, in 1 %-Schritten).

Das fortschrittliche Bewegungssteuerungssystem erlaubt ultrafeine Gravurintensität auch bei hoher Geschwindigkeit. Bei fester Geschwindigkeit gilt: höhere Intensität = größere Tiefe. Auch hier Einstellung über Bedienfeld oder Treiber (1–100 %). Höhere Intensität entspricht äquivalent höherer effektiver Geschwindigkeit.

Die Laserfleckgröße wird über Linsen mit unterschiedlichen Brennweiten eingestellt. Kleine Flecken (kurze Brennweite) für hochauflösende Gravur; große Flecken für niedrigere Auflösung, aber optimales Vektorschneiden. Standardausrüstung ist meist eine 2,0-Zoll-Linse mit mittlerer Fleckgröße für universelle Einsetzbarkeit.

Bearbeitbare Materialien

• Holzwerkstoffe
• Organisches Glas (Acryl/PMMA)
• Metallplatten
• Glas, Stein, Kristall
• Corian
• Papier, Zweifarbenplatten
• Eloxiertes Aluminium
• Leder
• Kunstharz
• Kunststoffbeschichtete Metalle