Laserschneiden von Kunststoff: 3 herausragende Systeme für Acryl

Was verstehen wir beim Laserschneiden unter Kunststoff?

Kunststoff zu schneiden, mit oder ohne Laser, ist eine recht vage Aussage: Der Begriff Kunststoff umfasst eine breite Palette von Werkstoffen, die auch als Nichtmetalle bezeichnet werden.

Kunststoff ist ein organischer Werkstoff mit hohem Molekulargewicht, der aus reinen Polymeren oder aus Mischungen mit verschiedenen Additiven und Füllstoffen besteht. Die häufigsten Polymere stammen aus Erdöl, es gibt aber auch Kunststoffe aus anderen Quellen.

Die IUPAC (Internationale Union für reine und angewandte Chemie) selbst empfiehlt den Begriff Polymere anstelle des generischen Kunststoff. Im alltäglichen Gebrauch nennen wir jedoch die meisten Polymerwerkstoffe, die Stoffe zur Veränderung ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften enthalten, einfach Kunststoff.

Wann lässt sich Kunststoff mit dem Laser schneiden?

Nicht alle Kunststoffe verhalten sich gleich. Reine Polymerwerkstoffe teilen sich in drei Familien:

• Thermoplaste: Sie werden unter Wärme formbar, lassen sich modellieren und durch Abkühlen fixieren; ein Vorgang, der sich mehrfach wiederholen lässt.
• Duroplaste: Nach einem anfänglichen Erweichen härten sie durch Vernetzung aus; werden sie nach dem Aushärten erneut erwärmt, werden sie nicht wieder formbar, sondern zersetzen sich und verkohlen.
• Elastomere: Sie weisen eine hohe Verformbarkeit und Elastizität auf.

Fast alle Kunststoffe lassen sich durch Laserschneiden, -gravieren und -markieren bearbeiten. Einer der am weitesten verbreiteten Werkstoffe ist Polymethylmethacrylat, bekannt als PMMA, Acryl oder Plexiglas.

PMMA ist ein transparenter, steifer, bruchsicherer und UV-beständiger Kunststoff aus der Gruppe der Thermoplaste. Er besitzt eine außergewöhnliche Transparenz, höher als die von Glas, mit einem Koeffizienten von etwa 0,93: Deshalb wird er auch für Schutzbarrieren auf den Tribünen von Stadien eingesetzt. Acrylplatten sind stoßfest; eine 4 mm starke Platte erreicht eine Festigkeit von 12 Joule, was ihren Einsatz für Vordächer und Überdachungen im Außenbereich rechtfertigt.

Welche Art von Kunststoff lässt sich mit dem Laser schneiden?

Kunststoffe sind formbare organische Werkstoffe, die zu Platten extrudiert oder in komplexe Formen gebracht werden können. Die Vielfalt ist groß: von Rohkunststoffen wie Acryl und ABS bis zu technischen Kunststoffen wie Polycarbonat und Acetal.

Manche Werkstoffe eignen sich besser als andere. Acryl (Plexiglas, PMMA) gehört zu den besten: In der Regel lassen sich Thermoplaste wie Plexiglas am besten lasern.

Plexiglas besitzt einzigartige physikalische Eigenschaften, sodass es oft dem Glas vorgezogen wird. Es formt sich unter Wärme und ist ideal für das Schneiden und Gravieren mit dem CO2-Laser. Der Laser schneidet sowohl extrudiertes als auch gegossenes PMMA: Extrudiertes hat geringere Dickentoleranzen, gegossenes liefert perfekte Schnittkanten und kontrastreiche Gravuren.

In welchen Branchen wird das Laserschneiden von Acryl eingesetzt?

Die erste Acrylplatte aus PMMA wurde 1936 von ICI Acrylics (heute Perspex International) hergestellt, einem der größten PMMA-Plattenhersteller der Welt. Die ersten Platten dienten für die Kanzeln der Kampfflugzeuge des Zweiten Weltkriegs.

Seither hat sich Acryl in Einzelhandel, Design und Innen- wie Außeneinrichtung, im medizinisch-wissenschaftlichen Bereich, in Werbung, Kommunikation und Unterhaltung verbreitet. In jüngerer Zeit ist es in Objekte und Einrichtung von Automobil, Yachten und Booten, Büros und Bauwesen eingezogen.

Plexiglas passt dank seiner chemischen und mechanischen Eigenschaften perfekt zum Laserschneiden: Witterungs- und UV-Beständigkeit auf der einen, ein hohes Maß an Brandsicherheit auf der anderen Seite. All das macht PMMA zu einem sehr gut bearbeitbaren Werkstoff, der sich leicht lasern lässt.

Welche Art von Laser wird zum Schneiden von Kunststoff verwendet?

Die Einführung des Lasers hat den Weg zu neuen Bearbeitungen und Marktlösungen geebnet: Die Praktikabilität und Geschwindigkeit der Schneidsysteme haben die Kunststoffbearbeitung weit wirtschaftlicher gemacht als herkömmliche Methoden. Die meisten der gängigeren Polymere sind mit dem CO2-Laser perfekt kompatibel. Das richtige System zu wählen ist jedoch nicht so einfach: Mehrere Variablen spielen eine Rolle.

• die Art der Anwendung
• die Art des zu schneidenden Kunststoffs
• die Produktionsanforderungen

Der CO2-Laser ist eine der industriell am häufigsten eingesetzten Technologien: flexibel und leistungsstark, ist er in den meisten Maschinen der unterschiedlichsten Branchen verbaut. Die Robustheit der CO2-Quellen bestätigt sich auch beim Schneiden von Trägern, Platten und Oberflächen aus Kunststoff.

Was ist die Stärke einer CO2-Quelle für Kunststoff? Im Allgemeinen sichert sie Tausende Stunden hochwertigen Betriebs. Sehen wir uns die wichtigsten Vorteile im Detail an.

Welche Vorteile bietet das Laserschneiden von Kunststoff?

Die Robustheit von Kunststoff würde lange, sich wiederholende Schneidverfahren erfordern, um ein glattes, gleichmäßiges Ergebnis in Serie zu erzielen. Mit dem Laser wird der Prozess optimiert.

1. Einsparungen bei Kosten und Rohmaterial

Der Laser verdampft sofort die Fläche, auf die er einwirkt: keine Späne oder Bearbeitungsabfälle und kein Risiko einer Verformung des Teils.

2. Ausgezeichnete Schnittqualität

Die Präzision der Maschine sorgt für saubere Schnitte, perfekt gezogene Ecken und keine Grate, ohne Nachbearbeitung oder Retuschen. Der Schnitt erfolgt ohne Kontakt zwischen den Teilen: Er bringt die für herkömmliche Methoden typischen Verformungen und Brüche auf null.

3. Serienwiederholbarkeit bei reduziertem Verbrauch und Wartung

Die Teile sind gleichmäßig und untereinander identisch. Der Laser wird digital von einer Software gesteuert, seine Bewegungen sind daher exakt und die Einstellungen des Bedieners werden präzise ausgeführt, bei sehr niedrigem Gasverbrauch und reduzierter Wartung der Quelle.

Die 3 Cutlite Penta Lasersysteme für Kunststoff und Acryl

Die Lasersysteme von Cutlite Penta sind perfekt zum Schneiden von Kunststoff. Je nach Bearbeitungsbedarf gliedert sich das auf Kunststoff und Acrylbauteile ausgerichtete Programm in drei Lösungen:

• PLUS CP RF: das ideale Werkzeug, um PMMA und Acrylmaterial mit dem Laser zu schneiden.
• LMP: behält die Linearmotor-Architektur bei, mit der Möglichkeit, die Kunststoffbearbeitung an der Maschine zu zeichnen und zu programmieren.
• LTS CP RF: erlaubt es, die Radiofrequenz-CO2-Laserquelle an der Maschine zu montieren, für noch kompaktere Abmessungen.

Schnittqualität, Leistungseffizienz und begrenzter Verbrauch sind mit den Cutlite Penta Maschinen für die Bearbeitung von Kunststoff und Acryl zum Greifen nah.

Häufige Fragen zum Laserschneiden von Kunststoff

Welche Kunststoffe lassen sich lasern?

Fast alle Kunststoffe lassen sich mit dem Laser schneiden, gravieren und markieren. Am besten eignen sich Thermoplaste, insbesondere Acryl (PMMA oder Plexiglas).

Welcher Laser wird zum Schneiden von Acryl verwendet?

Verwendet wird der CO2-Laser, die für Kunststoff am weitesten verbreitete Industrietechnologie: Er schneidet sowohl extrudiertes als auch gegossenes PMMA, mit sauberen Kanten und kontrastreichen Gravuren.

Hinterlässt das Laserschneiden von Kunststoff Grate?

Nein. Der Schnitt erfolgt ohne mechanischen Kontakt und verdampft das Material: Man erhält saubere Kanten und präzise Ecken, ohne Späne und ohne Nachbearbeitung.

Welche Cutlite Penta Systeme schneiden Kunststoff?

Cutlite Penta bietet drei spezielle Systeme: PLUS CP RF für PMMA und Acryl, LMP mit Linearmotoren und Programmierung an der Maschine sowie LTS CP RF mit Radiofrequenz-CO2-Quelle an Bord für einen kompakteren Aufbau.