Kunststof Lasersnijden

Hoge snij-snelheid

Uiteraard is het voordeel wat je met lasersnijden kunt behalen afhankelijk van ieder specifiek onderdeel. De snij snelheid is voor ieder soort kunststof anders. Zo kunnen we Acrylaat (PMMA) sneller snijden dan bijvoorbeeld POM-C met dezelfde dikte. Zelfs de kleur en samenstelling van het materiaal heeft invloed op de snij snelheid. Zo kunnen we bijvoorbeeld zwart HDPE sneller snijden dan de witte variant. Bij Acrylaat is het verschil tussen diverse kleuren dan weer minimaal. Gemiddeld is lasersnijden ca 20 tot 50% sneller dan frezen. 

Complexe ontwerpen gemakkelijk te snijden 

Waar je bij een freeswerkstuk rekening moet houden met de dikte van de frees, hoeft dat bij het lasersnijden niet. Een lasersnijmachine kan vormen, en dus producten, uitsnijden die met een freesmachine gewoon simpelweg niet te produceren zijn. Het gaat hier met name om kleine onderdelen met bijvoorbeeld scherpe hoeken. De zeer smalle snijbreedte draagt bij aan de mogelijkheid om complexe vormen te snijden.

Zeer smalle snijbreedte

De snijbreedte bij het lasersnijden is afhankelijk van het materiaal en de afstelling van de machine tussen de 0,05 en 0,15mm. Zeer klein dus! Wij werken met verschillende soorten focus-lenzen. Sommige lenzen hebben een lange en relatief brede focus, deze lenzen gebruiken we om kunststoffen tussen circa 5 en 25mm te snijden. Bij dunnere kunststofplaten gebruiken we andere lenzen met een korter focuspunt. Het voordeel van deze lenzen is dat we nog gedetailleerder kunnen snijden, het nadeel is dat deze lens te weinig power biedt om door dikkere materialen te kunnen snijden. Deze kleinere lenzen zijn wel uitermate geschikt om super gedetailleerd te kunnen lasergraveren!

Strakke en schone snijrand

Doordat bij lasersnijden het kunststof tijdens het snijden verdampt komen er geen spaanders vrij. Ook is er geen mechanisch contact zichtbaar op de snijrand, puur omdat er geen contact plaats vindt tussen snijgereedschap en het kunststof. We krijgen regelmatig de vraag of het kunststof niet verbrand als je het met laser snijdt. Als antwoord op deze vraag laten we vaak een aantal lasergesneden kunststoffen zien. De snijranden zijn vaak verbluffend mooi! Enkele kunststoffen vragen extra aandacht bij het inregelen van de machine. Met name Polycarbonaat is een kunststof die bij diktes van meer dan 5mm een minder mooie snijrand krijgt. De reden hiervoor is dat dit materiaal het laserlicht minder goed absorbeert waardoor de snijrand bruin verkleurt.

Contactloos en met hoge snelheid snijden

We hebben het al eerder genoemd, contactloos snijden. Bij zowel frezen van kunststof plaatmateriaal als het snijden(met een plotter) van dunnere kunststof folies vindt contact tussen snijgereedschap en werkstuk plaats. In principe hoeft dit geen problemen op te leveren. Toch zien we vaak dat dunnere folies scheuren tijdens het snijden. Het dikkere kunststof plaatmateriaal verschuift nogal eens tijdens het frezen. Doordat lasersnijden contactloos gebeurt kan het kunststof niet scheuren en/of bewegen tijdens het snijproces. De foutmarge wordt hierdoor verkleind en dit resulteert in een hogere productiviteit en lagere kostprijs!

Radiusvrije hoeken

Klinkt heel ingewikkeld maar is het niet. Omdat een frees rond is, en heel hard rond draait, kan hier geen haakse binnenhoek mee gemaakt worden. Een hoek bevat altijd minimaal de radius van de frees. Bij een 8mm frees betekent dit dat een hoek altijd een binnenradius van 4mm heeft. Een buitenhoek kan met een frees wel radiusvrij gemaakt worden. Het voordeel van lasersnijden is dat zowel binnenhoeken als buitenhoeken probleemloos radiusvrij geproduceerd kunnen worden. Door het snijoppervlak van 0,1×0,1mm maakt het niet uit hoe scherp de hoeken moeten worden. De lasersnijder maakt alle hoeken radiusvrij.

Enkel 2d vormen mogelijk

Zodra er pockets, verdiepingen en/of bijvoorbeeld sleuven in een materiaal gemaakt moeten worden dan is dit kostentechnisch minder aantrekkelijk om het met een lasersnijmachine te fabriceren. Doordat een laser van boven naar beneden snijdt kan er alleen recht naar beneden gesneden worden. Een verdieping in het materiaal maken is wel mogelijk alleen door het kleine oppervlak van de laserstraal is dit kostentechnisch meestal niet interessant. De laser haalt telkens laagjes van 0,1×0,1mm weg. Om 1mm materiaal weg te “graveren” moet een laser dus 10x heen en weer. Bij pockets/verdiepingen die groter dan een frees zijn is het bewerken met een frees een efficiëntere methode. Indien er verdiepingen gemaakt moeten worden die kleiner zijn dan de frees diameter biedt lasersnijden juist weer een uitkomst! Door de zeer kleine laserstraal is het mogelijk om juist die kleinere verdiepingen te realiseren.

Warmte inbreng

Lasersnijden is een thermisch proces. Dit houdt in dat we kunststof kunnen snijden door het te verhitten. Dit brengt een nadeel met zich mee. Het materiaal rondom de zaagsnede wordt blootgesteld aan hitte. Doordat de laser op een hoog vermogen en een hoge snelheid over het materiaal beweegt wordt er welliswaar nauwelijks warmte in het materiaal gebracht. De zaagsnede wordt erg warm waardoor hij verdampt. De zogenaamde “Heat Affected Zone” is relatief klein. De Heat Affected Zone is het stuk kunststof (rondom de snijrand) dat wordt blootgesteld aan hogere temperaturen. Door het toepassen van het juiste soort snijgas in combinatie met de juiste hoeveelheid snijgas kunnen we dit gebied tot een minimum beperken. Kans op kromtrekken van het werkstuk wordt hiermee verkleind. Toch kan de warmte inbreng in sommige situaties voor nadelige effecten zorgen. Uiteraard wordt een werkstuk tijdens het frezen ook warm. Het grote voordeel van frezen is dat de frees en het werkstuk gekoeld kunnen worden met bijvoorbeeld vloeistof. Hierdoor wordt zeer weinig warmte in het werkstuk gebracht. Als we de laserstraal zouden koelen met vloeistof zou de kracht van de straal verloren gaan. Bij lasersnijden worden we beperkt door het koelvermogen van het snij-gas. Neem voor jouw specifieke vragen over warmte inbreng contact met ons op.

Beperkte dikte mogelijk

Afhankelijk van de materiaalsoort kunnen we tot een bepaalde dikte lasersnijden. De maximale dikte die we kunnen lasersnijden hangt af van het soort kunststof. Acrylaat is een kunststofsoort die zich uitstekend laat lasersnijden tot diktes van 15 a 20mm, dikker is mogelijk maar daarbij wordt de snijrand minder mooi. Polycarbonaat ziet er qua materiaal vergelijkbaar uit maar dit materiaal laat zich, met het juiste snij-gas, netjes lasersnijden tot een dikte van circa 5mm. Hoe dik we kunnen snijden hangt dus van het soort kunststof af. Wij snijden bijvoorbeeld veel HDPE onderdelen, de maximale dikte hiervan is tussen de 10 en 12mm. Dikkere onderdelen worden doorgaans met een frees geproduceerd.

Niet geschikt voor alle materialen

Ondanks de veelzijdigheid in het aantal soorten kunststoffen die we kunnen lasersnijden zijn er ook een aantal kunststoffen die we absoluut niet kunnen (en willen) snijden. Deze materialen zul je moeten laten frezen omdat deze kunststoffen schadelijke stoffen uitstoten tijdens het lasersnijden. Hierbij moet je denken aan onder andere

• PTFE; (teflon)
• PVB,
• PVC,
• Carbon/koolstof

In principe is bijvoorbeeld PTFE lasersnijden wel mogelijk maar omdat wij de gezondheid van ons personeel voorop stellen snijden wij dit materiaal niet.

Wil je bovenstaande materialen dus laten bewerken? Dan zul je moeten kiezen uit een andere bewerkingstechniek. Uiteraard helpen wij je graag verder. Neem voor vragen en of opmerkingen gerust contact met ons op.