Mit dem Laser schneiden uND gravieren

Ein Laser bietet umfangreiche Optionen zur Anfertigung von Bauteilen sowie deren Verzierung.

1. Idee generieren und Projekt gestalten

Dateiformate (2D/3D Input)

Das Laserschneiden ist ein digital gestütztes Fertigungsverfahren, welches ebenso digitalen Input benötigt. Je nach Prozess (Schneiden / Gravieren) benötigen wir entweder gut aufgelöste Raster- oder Vektorgrafiken. Rastergrafiken (Pixelgrafiken) sollten wenigstens 300 DPI haben, also nicht verpixelt sein, und gute Kontraste aufweisen. Ein praktischer Hinweis: Vektorgrafiken können auch Rastergrafikelemente enthalten, aber nicht anders herum!

Prinzipiell akzeptieren wir viele verschiedene Dateiformate. Leider kommt es bei bestimmten Dateiformaten teilweise zu ganz unterschiedlichen Problemen, bedingt durch unterschiedliche Formate, Kodierungen, Programmversionen und Betriebssysteme.

Mit folgenden Standard-Dateiformaten können wir unter anderem umgehen:

3D Modell

*.3mf
*.amf
*.fcstd (FreeCAD)
*.iges
*.obj
*.ply
*.scad (OpenSCAD)
*.step
*.stl

2D Vektor

*.ai (Adobe Illustrator)
*.cdr (Corel Draw)
*.dwg (AutoCAD)
*.dxf (AutoCAD)
*.eps
*.pdf
*.svg

2D Raster

*.bmp
*.jpg / *.jpeg
*.gif
*.ico
*.png
*.tif / *.tiff
*.webp
*.xcf (GIMP)

Das Idealformat für uns ist das Scalable Vector Graphics Format - kurz bekannt unter "SVG".

Schicke uns Deine Dateien freundlicherweise mit Hinweisen (z.B. ein festes Maß, Maßeinheiten) oder Screenshots zum Vergleich. So können wir schnell erkennen, ob es beim Import Fehler gibt (z.B. falsche Skalierungen, fehlende Linien, inkorrekte Farbzuweisungen).

Softwareempfehlungen zur Bildbearbeitung + Konvertierung

Für die Raster- bzw. Vektorgrafikbearbeitung empfehlen wir kostenfreie Profisoftware: Inkscape, GIMP, Krita, PhotoScape.

Für sonstige Formatkonvertierungen oder 3D-Arbeiten helfen außerdem Tools wie QCAD, ODAFileConverter, FreeCAD, PrusaSlicer, XNView MP, IrfanView. Diese Programme stehen für Windows, Linux und teilweise auch MacOS zur Verfügung. Für SVG-Preview Bildchen im Dateibrowser empfehlen wir überdies die svg-explorer-extension von tibold.

Übersicht der Features unseres Laserssystems

Epilog Fusion Pro 32 // 60 W

Leistung und Genauigkeit
- luftgekühlte Laserröhre CO² (10600 nm) mit 60 Watt Nennleistung am Spot
- Frequenz der Laserquelle: 50 bis 5000 Hz
- 2" Fokus-Linse
- Auflösung (Raster): 50 bis 1200 dpi (stufenlos)
- maximale Schneidgeschwindigkeit (vector): 120 mm/s
- maximale Reisegeschwindigkeit (vector): 500 mm/s
- maximale Graviergeschwindigkeit (raster): 4200 mm/s
- Alle Geschwindigkeiten von 0,01 % bis 100 % skalierbar
- Schneidspaltbreite je nach Material und Dicke zwischen 0,07 mm und 0,20 mm
Abmessungen
- Schneidbare Werkstoffdicken:
  - ideal + geringster Zeitbedarf: 0 - 4 mm (Beispiel Sperrholz)
  - gut + moderater Zeitbedarf: 5 - 6 mm (Beispiel Sperrholz)
  - gut + sehr langsam: 13 mm (Beispiel Vollholz Fichte - in 2 Durchläufen)
  - akzeptabel + sehr langsam: 7 - 8 mm (Beispiel Laminat)
- Maximal einlegbare Werkstückgröße XY:
  - 812 x 508 mm (bitte sei Seite 3-5mm Rand lassen für Einspannung!) - Diagonale 957 mm
  - unter Umständen (Werkstückgeometrie) vergrößerbar auf 872 x 552 mm oder 960 x 562 mm
- Maximal einlegbare Werkstückhöhe Z:
  - ohne alles: 417 mm
  - mit Wabengitter und Unterbau: 329 mm
- max. Gewicht Werkstück: 45,5 kg (bewegt) bzw. 91 kg (statisch)
Lasermodi
- Optimierter Rastermodus, Vektormodus oder kombiniert
Weitere Features
- Kamerapositionierungssystem für optische Vorplatzierung und Passermarkenerkennung
- Luftassistent auf Laserstrahl (integrierte Kompressorzublasung)
- Abrollvorrichtung für runde Objekte (max. Bauteillänge 555 mm)
- Wabentisch und Task Plate für verschiedene Schneid- und Gravurjobs

Bearbeitungszeit vs. Materialbedarf

Dünnere Materialien lassen sich schneller schneiden als dickere. Weichere Materialien lassen sich schneller schneiden als härtere. Komprimierte Werktoffe wie MDF oder Laminat beispielsweise erhöhen die Bearbeitungsgeschwindigkeit nicht linear, sondern exponentiell. Unter Umständen lohnt sich die Halbierung der Materialstärke und das Lasern der doppelten Menge mit anschließendem Verkleben (Abwägung Laseraufwand vs. Anschlusssaufwand).

Könnt ihr auch auf bereits vorgefertigte Objekte lasern?

Das kommt drauf an! Sofern die Oberfläche bzw. Materialbeschaffenheit des Objekts dies zulässt, das Werkstück nicht mit der Maschine kollidiert und deine Grafik sicher platziert werden kann, so steht dem nichts im Weg. Bitte sende uns bei solchen Anfragen möglichst viele Details (z.B. Fotos, Skizzen) und Abmaße mit oder bring' uns das Objekt vorbei und wir schauen uns das gemeinsam an. Das Lasern im montierten Zustand ist möglich, solange die zu bearbeitende Zieloberfläche nicht tiefer als 7 mm von der höchsten Oberfläche entfernt liegt - sonst ergibt sich eine Kollision zwischen Werkstück und Werkzeugkopf.

Im übrigen hat unser Laser ein Kamerasystem und kann auch mit Registriermarken umgehen. Wir können hiermit vormarkierte Bedruckungen passgenau auslasern.

Inspirationsquellen / Das Rad nicht neu erfinden müssen

Du suchst nach einer passenden Idee für dein nächstes Laserprojekt? Im Netz tummeln sich etliche Plattformen, die gute Anhaltspunkte bieten. Eine Liste nützlicher Webseiten für 2D und 3D Daten, die wir empfehlen können:

2. Material auswählen

Vorab: Was wir nicht lasern - Gute Gründe

Einige Werkstoffe gefährden die Gesundheit (chemische Verbindungen), beschädigen oder verschmutzen die Maschine (Entflammbarkeit, Korrosion) oder erzeugen ein miserables Schnittbild (verkohlte, verklebte, aufgequollene, ungenaue oder verschmolzene Schneidkanten). Manches lässt sich nicht schneiden, da der Schneidspalt zu groß wird oder sich das Bauteil thermisch extrem verzieht (Welligkeit).

Wir verarbeiten keinesfalls Werkstoffe mit hohem Gehalt an oder VOC-Bildung von:

Benzin (z.B. in Gummi)
Chlorgas
Halogenen (z.B. Fluorkautschuk)
(Kunst)harzen, Formaldehyden, Kresolen (z.B. bestimmte Exterieur-Sperrhölzer, Farben und Lacke, Epoxidharz, Phenolharz, Melamin, HPL-Platten, GFK, CFK)
PVC (z.B. pleather, Vinylschallplatten) - setzt Chlorgase frei
Phosgen (Salzsäure)
Polyethylen (PE)
Polystyrol (PS), z.B. Polystrolschaum
Schwermetallen (Nickel, Chrom, Kobalt)
Zink

Aus weiteren Gründen wie hohen thermischen Verzugs, hässlichen Schnittbildern, Brandmarken oder Risiko der Beschädigung unseres Lasersystems disqualifizieren sich außerden:

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS)
Kevlar
Polychloropren (Chloropren-Kautschuk / Neopren)
Polycarbonat (PC)
Teflon (PTFE)

Bitte frag vorher an, was machbar ist! Denke außerdem auch an deine eigene Gesundheit und über ökolgische Alternativen nach!

Sperrholz / Furniere

Aufwendiges und hochwertig gearbeitetes Projekt von Tino Thoß (Historical Ocean Liners): Das Nachtquartier Heinrich-Schütz-Straße 84 vom Selbsthilfe 91 e.V. - wir haben uns in Sperrholzgravuren und -schnitten verewigt. Eins der schönsten Projekte, die wir mitgemacht haben.

Igaleano Dodici: Ein mutiger Stern aus 982 Sperrholzteilen - bestehend aus 20 Spitzen und einem Grundkörper aus zwölf gleichen Flächen (Pentagondodekaeder). Die Teile sind aus 4 mm Pappelsperrholz gefertigt. Der Stern ist größtenteils gesteckt und nur an wenigen Stellen verleimt. Er wiegt ca. 2,2kg und war ein Projekt mit Ursprung im FabLab Chemnitz.

Was kommt in Frage?

Furniere / Schichtholz
Flugzeugsperrholz / Ibraco
Holzfurnier / veneer sheet / solid wood sheet / thin wood
Kork (cork)
Kraftplex / Holzblech (100% Zellulosefasern und 0% Leim, vollständig biologisch abbaubar, emissionsfrei, für Kinderspielzeug zertifiziert)
Mikrofurnier/ Starkfunier / Sägefurnier / Microwood
Multiflex / Flexply / flexoply / flexible plywood / bendy plywood /bending plywood / bendable plywood / curve-ply / wacky wood / wiggle wood
Sperrholz / plywood

Vollholz / Multiplex / Massiv

sehr tiefe Flächengravur in Vollholz - zu erkennen die entstehenden Plateaus, die von Holzdichte, Restfeuchte und Harzgehalt abhängen. Ein spannender Effekt

Eine Grundgrafik und verschiedenste Gravurvarianten auf hellem und dunklem Holz - das Spektrum der Möglichkeiten ist mannigfaltig

Was kommt in Frage?

Edelholz / Massivholz / Weich- und Hartholz, z.B.
- Ahorn
- Bambus
- Eiche
- Esche
- Kiefer
- Linde
- Rubinie
- Platane
- Thuja
- Walnuss
Kebony
Faserverdichtete Platten
- MDF
- HDF
- CDF
- Spanplatte
Laminat

Papier / Pappe

Laser-Perforieren in Papier erlaubt das professionelle Herstellen von Papercraft Modellen

Grußkarten, bedruckt mit einem aus Vollholz gelaserten Hochdruckstempel

Was kommt in Frage?

Bristol board
Finnpappe (finnische Holzpappe)
Fotokarton
Furnierpapier / decoflex
Graspappe / Graskarton
Graupappe
Karton / Pappe
Kraftpapier
Papier
Passepartout (mat board) / Kaschierkarton
Spiegelkarton
Synthesefaser-Papier / neobond
Tonkarton
Transparentpapier
Wachspapier
Wellpappe

Kunststoffe

Spezial-Getriebeteile für ein Modellbauprojekt - 5mm Acryl (PMMA)

Wir können auch Stempel machen - von klein bis groß. Wir nutzen dazu speziell für Laseranwendungen hergestellten Gummi (“Lasergummi”), der weniger prozessgefährliche Schadstoffe freisetzt. Beim Lasern entsteht dabei jede Menge pulverisierter Werkstoff, welcher im Anschluss ausgewaschen werden muss. Die Optik des Pulvers erinnert etwas an Schneeverwehungen. Die erzeugte Stempelmatte lässt sich im Anschluss prima mit doppelseitigem Klebeband auf einen Holzstempelträger oder einen 3D-gedruckten Stempelträger anfügen. Hier unser Beispiel: “Reparier mich!”

Was kommt in Frage?

(z.B. als Folien, Vollplatten, Schaumplatten)

Chlorfreies Gummi / Stempelgummi / Naturgummi / Kautschuk / Lasergummi / geruchsloser Gummi / Silikongummi
Corian/Avonit (Acrylstein)
Coroplast (Wellkunststoff)
Delrin (POM)
Epoxidfreies CFK (carbon fiber mats/weave)
Kapton tape (Polyimide)
Laserflex
Linoleum
Magnetfolie (magnetic sheet)
Polyamid (PA)
Polyesterschaum (PES)
Polyurethanschaum (PUR) / Kappa
Polycarbonat (PC) / Makrolon / Lexan (nur dünne Schnitte + Gravuren)
Polymethylmethacrylat (PMMA) - Acryl / Plexiglas
Polyethylenterephthalat (PET) und Ableger wie Mylar (BoPET), PETG / APET / Vivak / Axpet / Lumex A / Lumex G / Spectar / Quinn PETG / HIPEX
Ultraphan / (Cellulose-)Acetat-Folie

Textilien / Faserstoffe

Flachstapete - graviert und geschnitten. Määhh

“Ich bin deine Umgebung. Bitte vergiss mich nicht.” - Auch Laubblätter lassen sich mit dem CO² Laser feinbearbeiten. Hier am Beispiel einer Platane.

Was kommt in Frage?

Baumwolle (cotton)
Filz (felt)
Flachstapete
Fleece
Hanf (hemp)
Jeans
Modal
Pflanzenteile, z.B.
- Bogenhanfblätter
- Laubblätter (Platane, getrocknet)
Softshell
Spitze (lace)
Tencel
Viscose

GlaS

Frau mit Tasse Tee: Gravur auf lackierter Floatglasscheibe, mit einer LED hinterleuchtet gibt sie einen schönen Effekt. Die Quelle der Grafik siehe Link.

Glasgravuren: links ein Flakon als Flachbettgravur, rechts eine Likorflasche im Rundgravurverfahren

Was kommt in Frage?

Floatglas
Glasflaschen
Spiegelglas
Trinkgläser

Mineralien / Gesteine

Platte Macchiato Kaffeekondensat - ein kleiner Spaß für unsere Genießer vom Gartenstadtcafe Gablenz

Chemnitzer Straßennetz auf einer alten Dachschieferplatte vom Buntspeicher Zwönitz

Was kommt in Frage?

Achat (agate)
Basalt (basalt)
Fliesen
Granit (granite)
Keramik (z.B. Teller)
Kieselsteine (pebbles)
LaserBrick (lasergrade Zielgesteine)
Marmor (marble)
Perlmutt (pearl)
Schiefer (slate) - z.B. Dachschindeln
Speckstein (soapstone - Ergebnisse mäßig)
Ziegelstein (bricks - rot gebacken)

Metalle

Eine kleine Kuchengabel. Graviert mit dem Hilfsmittel "Cermark Ultra". Die Gravur hat nur an die 30 Sekunden an Laserzeit benötigt.

Der super praktische Holzkombinat-Multiöffner - Logo-Gravur mir Cermark Ultra Lasermarkiermittel. Das Tool findet sich unter https://y.eridur.de/hk-oeffner

Was kommt in Frage?

Eloxiertes Aluminium
Mit Lack beschichtete Metalle
Spezialgravuren mit Lasermarkiermittel (z.B. Cermark)

LEDER

Zwei Testbeispiele unterschiedlicher Ledersorten. Leder lässt sich prinzipiell sehr gut schneiden und gravieren, allerdings riecht es unangenehm

Was kommt in Frage?

Alcantara
helles Leder (leather)
Kunstleder (ohne Chrom VI-Gerbung)
Nubuk
Rauleder
Rindsleder
Wildleder (suede)

Mein Material ist hier nicht dabei. Kann ich eigenes Material mitbringen?

Natürlich können wir auch Dein Material auf Umsetzbarkeit prüfen. Es ist nicht automatisch ausgeschlossen, dass Dein Wunschmaterial nicht doch auch bei uns laserbar ist und einfach noch nicht auf unserer Blacklist oder Whitelist steht.

Entscheidend sind hier Faktoren wie Oberflächenbeschaffenheit, Krümmung und die chemische bzw. materielle Zusammensetzung (z.B. Schichten, Verklebungen, Schutzfolien, Tränkungen, Imprägnierungen, Beschichtungen). Wellige Materialien lassen sich nicht gut lasern, da es u.U. Laserfokussierungsprobleme gibt, die teilweise noch durch aufwendiges Einspannen in der Maschine kompensiert werden können (Einzelfallprüfung).

Da wir für die saubere Verarbeitung sowie für den Schutz der eigenen Maschinen und Filter auf uns bekannte Qualität und Zusammensetzung achten, greifen wir im Regelfall auf Werkstoffe aus unserem eigenen Portfolio zurück. Wir haben außerdem viele gängige Materialien auf Lager.

3. Der Laserprozess

Emissionen, Gerüche, Brandmarken

Wir schneiden mit Druckluftzublasung (Sauerstoff) und optimierten Parametern. Trotzdem entstehen beim Laserschneiden je nach Material u.U. Schmauch, Brandmarken und/oder verbrannte Kanten. Effekte wie Randschichtaufhärtung, Materialverzug, Verfärbung (Vergilbung) oder Verharzung sind möglich. Das Material kann die typischen dunklen Laserkanten aufweisen und unangenehmen Geruch verbreiten. Teilweise kann man mit Hilfsmitteln etwas vorbeugen (z.B. Application Tape bzw. Schutzfolie) oder nachbehandeln. Bei dickeren Materialien verkohlt außerdem die Schneidkante häufig stärker. Das hängt jedoch auch von Klebeschichten bzw. Inhaltsstoffen ab.

Entsprechend des Einsatzzweckes ist zu prüfen, ob eventuell entstehende Materialemissionen unbedenklich sind. Bitte informiere dich vorher noch einmal.

Mit/ohne AppTape

Schwibbogen mit/ohne AppTape

Bergen, Entgittern, Sortieren

Nach dem Laservorgang gibt es in der Regel viel anstehende Handarbeit. Einzelteile müssen vom Trägermaterial getrennt werden (Entgittern). Dabei verschwinden Kleinteile manchmal unter dem Schneidgitter oder im Maschineninneren. Für jeden Kundenauftrag stellen wir sicher, dass auch alle bestellten Teile wirklich intakt aus dem Laser kommen. Das erfordert manchmal etwas mehr Zeit.

Ein Beispiel für hohen Entgitteraufwand: hier dargestellt ein Schriftzug aus 3mm Acryl XT, bestehend aus knapp 70 Einzelteilen.

Was passiert mit Materialresten?

Grundsätzlich heben wir so viel wie möglich vom Lasermaterial bis zum Aufbrauchen auf, um Abfall zu reduzieren. Wir sind bedacht auf möglichst hohe Materialausbeute und nutzen Nesting-Tools. Das Verschachteln von Bauteilen auf Rohmaterialplatten ist einer der Kernaspekte einer professionellen Produktplanung bzw. Fertigung und stellt letztlich eine Art Footprint bzw. Index für die Effizienz dar. Das spart uns auch Lagerplatz ein. Wenn Du uns dein Material für einen Laserjob zur Verfügung stellst, erhälst Du in der Regel die Reste nach getaner Arbeit mit zurück.

Dauerhafte Haarentfernung, Tattoos verschwinden lassen, Lebensmittel gravieren?

Wir sind sehr humorvoll und für viele Experimente offen. Allerdings sind wir auf Deine und unsere Langlebigkeit bedacht. Deshalb gravieren wir kein Kraut und keine Rüben, denn unser Laser schneidet in der Regel Werkstoffe, die auch ungesunde Partikel lösen und die sich teilweise im Maschineninneren sammeln können. Das ist vielleicht vergleichbar mit Obstbäumen an stark befahrenen Hauptverkehrsaders. Außerdem werden wir trotz absoluter endlaser Sexyness keine Körperteile von dir in unserem Laser platzieren. Das geht auch technisch garnicht. Gern vermitteln wir Deine Anfrage an die passenden Spezialisten aus unserem Freundeskreis.

Gravuren im Inneren von Glas?

3D-Bilder im Glaskörper - das gibt es auch! Das ist allerdings mit unserem CO² Laser nicht möglich. Das Herstellungsverfahren nennt sich „Vitrographie“ oder Glasinnengravur. Bei konventionellen Gravuren beschränkt sich das Verfahren auf die Oberfläche. Bei der Vitrographie bleibt die Oberfläche des Materials unversehrt. Die Laserung wird im Inneren des Stoffes ausgeführt. Für das Erzeugen von 3D-Glasgravuren werden Nd:YAG Laser verwendet. Das Verfahren selbst beschränkt sich dabei nicht auf Glas, sondern auf transparente Materialien (z.B. Acryl).

Beiträge zur Umwelt

Als Unternehmen auf kleinem Raum sind wir generell recht sparsam und kompakt, was die energetische Sicht angeht. Wir beziehen unseren Strom von Naturstrom. Unseren Laser behandeln wir pfleglich und mit Bedacht, damit er viele Jahre buckeln kann. Aus Überzeugung bauen wir auf langjähriges Know-How, das nicht der allerallerneuesten Maschine bedarf, aber dem Geschick und Wissen über Werkstoff und Prozess.

Viele unserer Ideen am Laser werden außerdem erfolgreich mit gebrauchtem Material aus Restbestand hergestellt, sofern dies möglich ist - so zum Beispiel auch aus neu formatierten Echtholzreststückchen oder Leimholz, Schieferresten vom Dachdecker, gebrauchten Flaschenkörpern toller Spirituosen, Tetrapaks, Lederresten und Co. Neues Material nutzen wir immer dann, wenn der Kunde es wünscht oder proaktiv mitbringt. Prinzipiell sind wir uns für nichts zu schade, so lange es Mensch und Umwelt nicht zusetzt.