CNC-laser en toepassingen in industrie en wetenschap

Lasertechnologie heeft een revolutie teweeggebracht in de wereld van fabricage en ontwerp, en maakt precisiesnijden en -graveren met ongelooflijke snelheid en nauwkeurigheid mogelijk. Een CNC lasermachine biedt ongeëvenaarde nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, waardoor het een waardevol gereedschap is voor fabrikanten, ambachtslieden en hobbyisten. Veel industrieën vertrouwen op CNC lasers om verschillende materialen nauwkeurig en efficiënt te snijden en te graveren. Deze technologie combineert de kracht van een laserstraal met de veelzijdigheid van een CNC machine, waardoor geavanceerde graveerontwerpen en complexe sneden met gemak gemaakt kunnen worden. Het meest efficiënte type CNC lasers is gebaseerd op de blauwe lasertechnologie. Begrijpen hoe deze technologie werkt en wat de toepassingen ervan zijn, kan inzicht verschaffen in het wijdverspreide gebruik ervan in verschillende industrieën.

De definitie van CNC laser

Een CNC laser is een gereedschap dat gebruik maakt van een krachtige laserkop of lasermodule om materialen met precisie te snijden, graveren, etsen of markeren. Meestal verwijst de term CNC laser naar een blauwe laser upgrade kit, ingesteld op een CNC machine zoals bijvoorbeeld Shapeoko Pro of X-Carve Pro. CNC lasers worden vaak gebruikt in de productie, prototyping en artistieke toepassingen, maar kunnen ook gebruikt worden in de wetenschap en onderzoek. Bij productie, prototyping en artistieke toepassingen wordt de laserstraal gebruikt om te snijden, etsen, graveren en markeren. In wetenschap en onderzoek kan de laser worden gemonteerd op een zeer nauwkeurige CNC machine om de laser naar een specifieke locatie boven een preparaat of object te verplaatsen en vervolgens de laserstraal te gebruiken voor optisch pompen, het opwekken van fluorescentie of als optisch pincet. De meeste toepassingen van CNC lasers vinden echter plaats in de productiesector.

In de productie zijn er verschillende soorten lasers in gebruik op CNC machines. Historisch gezien zijn CO2 CNC lasers lang geleden ontwikkeld en bijgevolg zijn ze nu beschikbaar in een veelheid van optische laservermogens. CO2 CNC lasers zijn tegenwoordig echter om verschillende redenen een verouderde technologie. In de eerste plaats verspilt elke CO2 CNC laser 95-96% van het geleverde elektrische vermogen, terwijl het ook een iets slechtere absorptie heeft dan een blauwe laser op de meeste bewerkte materialen. Naast dit voor de hand liggende nadeel hebben CO2 CNC lasers ook lastige en frequente kalibratie nodig en zijn ze veel zwaarder en groter, waardoor ze moeilijk te verplaatsen zijn wanneer dat nodig is. Als we alleen al kijken naar de ruimte, kunnen er ongeveer 100 blauwe laserkoppen in dezelfde ruimte passen als een enkele CO2 CNC lasermachine.

Tegenwoordig is het veel efficiënter om een blauwe CNC laser te gebruiken in plaats van een CO2 of fiber laser. Blauwe CNC lasers worden aangeboden in twee varianten, als een blauwe galvo cnc laser of CNC machine uitgerust met een laser upgrade kit. Een blauwe laserkop gemonteerd op een CNC machine werkt uitstekend voor zowel snijden als graveren en is bijzonder effectief in de rol van CNC lasersnijder. Daarentegen bevatten blauwe galvo CNC lasers een grotere blauwe lasermodule en bewegen ze de laserstraal met speciale galvo spiegels waardoor ze bliksemsnel kunnen cnc graveren (bijvoorbeeld 79 inch per seconde of 2 m/s), hoewel ze ook gebruikt kunnen worden voor het snijden van zeer dunne materialen. In feite is een blauwe galvo laser een zeer efficiënte CNC lasergraveerder.

Een blauwe laserkop verwijst naar een lasermodule die een gefocuste blauwgekleurde laserstraal uitzendt. Blauwe lasers staan bekend om hun hoge energie-efficiëntie, hogere absorptie op de meeste materialen en precieze snij- en graveerfuncties, waardoor ze ideaal zijn voor de meeste toepassingen. De laserstraal carboniseert, verdampt of smelt het materiaal en creëert precisiesnedes of gedetailleerde gravures volgens de ontwerpinvoer.

Opt Lasers is een toonaangevende fabrikant van blauwe laserkoppen voor CNC machines en blauwe galvolasers. Wij staan bekend om onze lasermodules van topkwaliteit die superieure prestaties en betrouwbaarheid bieden en 20-200 keer langer meegaan dan andere blauwe lasers op de markt. Een CNC uitgerust met een blauwe laserkop kan een verscheidenheid aan materialen lasersnijden en -graveren, waaronder hout, leer, stoffen, koolstofvezel, acryl en andere kunststoffen, maar ook papier om maar een paar voorbeelden te noemen. Het kan ook bepaalde metalen lasergraveren of markeren, zoals roestvrij staal, koolstofstaal, wolfraam, titanium en geanodiseerd aluminium (maar geen blank aluminium).

De knoppen hieronder leiden bijvoorbeeld naar speciale CNC-machine categorieën (voor een reeks populaire CNC-machines) die speciale laserkits voor deze CNC-machines vermelden. Het instellen van een laserkit op deze machines verandert ze in een CNC lasermachine, naast hun basis CNC freesfuncties. Als je al een CNC machine hebt, maar van een andere fabrikant, ga dan naar de categorie "Andere CNC & Robots", waar je een universele laserkit kunt kopen die op bijna elke CNC machine kan worden geïnstalleerd.

CNC machines begrijpen

Grondbeginselen van CNC machines

Het hart van elke CNC machine is het computergestuurde numerieke besturingssysteem, waarmee de bewegingen van de machine nauwkeurig kunnen worden bestuurd. CNC machines werken op basis van een reeks instructies die in de vorm van een G-code naar de besturing van de CNC machine worden gestuurd. De CNC besturing vertelt de machine hoe het gereedschap langs het juiste pad geleid moet worden om een gewenst onderdeel of product te maken. De CNC besturing is ook verantwoordelijk voor het verzenden van het lasermodulatie (controle) signaal, dat de laser vertelt wanneer hij moet vuren, met welk laservermogen en hoe lang.

Integratie van lasertechnologie in CNC

Met betrekking tot CNC machines heeft de integratie van lasertechnologie een revolutie teweeggebracht in de mogelijkheden van deze machines. Door een CNC laserkop toe te voegen aan de apparatuur kunnen gebruikers lasersnedes en gravures uitvoeren met een ongeëvenaarde precisie en snelheid. De blauwe laser zelf kan zo nauwkeurig zijn als 0,00039" (0,01 mm). Een CNC lasermachine lasert de straal bij een bepaald vermogen praktisch ogenblikkelijk, in tegenstelling tot de spindel of de frees, die een niet te verwaarlozen tijd nodig hebben om te versnellen. Bovendien is laserbewerking een contactloze methode. De laser bewerkt het materiaal van een afstand, in tegenstelling tot zagen en frezen die uiteindelijk bot worden door de contactbewerking. Tegelijkertijd kan het bot worden van snijgereedschap bijzonder problematisch zijn voor bepaalde processen, bijvoorbeeld het CNC snijden van leer. Bovenop de vorige voordelen van het gebruik van lasers op CNC machines, kan de laser ook veel hogere snelheden bereiken.

De integratie van lasertechnologie in CNC machines heeft een wereld van mogelijkheden geopend voor industrieën zoals productie, prototyping en zelfs artistieke inspanningen. De mogelijkheden van een CNC laserkop geven gebruikers de mogelijkheid om te werken met materialen zoals hout, leer, acryl, textiel en zelfs metalen, met een gemak en nauwkeurigheid die voorheen ondenkbaar was.

De blauwe laserkits van Opt Lasers

Kenmerken van de blauwe laserkoppen van Opt Lasers

Enkele van de indrukwekkende kenmerken van de blauwe laserkoppen van Opt Lasers zijn de mogelijkheid om met hoge precisie te snijden en te graveren, een hogere absorptie dan andere lasertypes op de meeste materialen, een hoge energie-efficiëntie en een compact en lichtgewicht ontwerp voor een eenvoudige integratie in CNC-machines en een naadloze werking. Wat Opt Lasers onderscheidt van andere bedrijven die blauwe lasers aanbieden, is dat de laserkoppen van Opt Lasers gemaakt zijn met componenten van topkwaliteit, zorgvuldig ontworpen ontwerpen gebruiken en effectief 20-200 keer langer meegaan dan concurrerende producten gemiddeld. Dit is op zijn beurt ook zeer nuttig voor de portemonnee, omdat u één enkele blauwe laserkop van Opt Lasers kunt gebruiken in plaats van 20-200 blauwe lasermodules van verschillende fabrikanten aan te schaffen die in totaal veel hogere kosten met zich meebrengen. De hoge kwaliteit van Opt Lasers zorgt er ook voor dat onze producten 24/7 continu dienst kunnen doen.

Toepassingen en compatibiliteit

Met een golflengte van 445 nm zijn blauwe lasers ideaal voor het snijden en graveren van verschillende materialen. De meeste CNC-bewerkte materialen absorberen blauwe lasers veel efficiënter dan andere soorten lasers. Daarom is het meestal zinvoller om te praten over materialen die er buiten vallen in plaats van de materialen waarvoor blauwe lasers uitstekend zijn. Het meest genoemde materiaal dat blauwe lasers momenteel niet kunnen graveren is blank aluminium (hoewel blauwe lasers wel geanodiseerd aluminium kunnen graveren). Kunststoffen, met de vele verschillende polymeer samenstellingen, zijn ook een categorie waarin blauwe lasers niet altijd de beste optie zijn (hoewel ze dat vaak wel zijn). Onze ervaring is dat blauwe lasers de beste efficiëntie hebben voor ongeveer 80% van de kunststoffen waarover we informatie kregen en waarmee we lasersnij- en graveertests uitvoerden voor onze klanten.

De compatibiliteit van de blauwe CNC laser met een reeks CNC machines maakt het een veelzijdig hulpmiddel voor professionals in verschillende industrieën, waaronder leerlooierijen, houtbewerkingsfabrieken, meubelproducenten, textielfabrieken, juwelenproducenten en fabrikanten van bewegwijzering. De toepassingen voor blauwe CNC laserkoppen zijn enorm en omvatten het graveren van ontwerpen op juwelen, labels op fruit en groenten, EPAL en GMA labels op houten pallets, het snijden en graveren van patronen op hout of acryl en het brandmerken van voorwerpen met aangepaste logo's, foto's of berichten. De compatibiliteit met populaire CNC-machines maakt het een waardevolle aanvulling voor elke fabriek, kantoor of werkplaats die zijn mogelijkheden op het gebied van snijden, etsen, graveren en markeren wil uitbreiden.

Materiaalbewerking met CNC Lasers

Materiaalsoorten die geschikt zijn voor lasersnijden en -graveren

Laten we nu eens kijken naar de verschillende materialen die geschikt zijn voor verwerking met CNC lasers. Van hout en acryl tot leer en metaal, CNC lasers kunnen een breed scala aan materialen snijden en graveren, wat resulteert in eersteklas gravures en sneden met uniforme en goed gedefinieerde kenmerken. De blauwe lasertechnologie biedt veelzijdigheid in materiaalbewerking, waardoor het de beste keuze is voor veel industrieën. Informatie over bijvoorbeeld CNC-laserbewerkbare materialen kan worden onderverdeeld in de volgende tabel:

De bovenstaande tabel toont de veelzijdigheid van CNC lasers in het verwerken van verschillende materialen voor snij- en graveerprocessen.

Voordelen van het gebruik van blauwe laserkoppen bij materiaalbewerking

Het gebruik van blauwe laserkoppen bij materiaalbewerking biedt tal van voordelen. De precisie en nauwkeurigheid van blauwe lasers resulteren in zuivere sneden en gedetailleerde gravures. Bovendien zorgt de hoge energiedichtheid van blauwe lasers voor een efficiënte materiaalverwijdering, waardoor er minder nabewerking nodig is. Deze technologie verbetert de algehele productiviteit en kwaliteit van de eindproducten, waardoor het een hulpmiddel van onschatbare waarde is voor bedrijven die precisie zoeken in hun productieprocessen.

Inzicht in de voordelen van het gebruik van blauwe laserkoppen bij materiaalbewerking kan bedrijven helpen weloverwogen beslissingen te nemen bij het kiezen van de juiste technologie voor hun activiteiten. Met verbeterde efficiëntie, nauwkeurigheid en veelzijdigheid zorgen CNC lasers met blauwe laserkoppen voor een revolutie in de manier waarop materialen worden gesneden en gegraveerd in verschillende industrieën.

Potentiële toekomstige toepassingen en technologieën

Toepassingen van CNC lasers zijn enorm en blijven zich uitbreiden. Van ingewikkelde ontwerpen op sieraden tot grootschalige industriële fabricage, CNC lasers hebben het potentieel om een revolutie teweeg te brengen in verschillende industrieën. s Werelds eerste 15 W CNC laserkop met drie laserdiodes werd in 2021 uitgebracht door Opt Lasers. Dit werd begin 2024 gevolgd door de lancering van 's werelds eerste blauwe laser van 45 W, met 8 blauwe laserdiodes, eveneens door Opt Lasers. In de toekomst kunnen we vooruitgang verwachten op het gebied van automatisering, hogere snijsnelheden en de mogelijkheid om met een nog breder scala aan materialen te werken.

Toekomstige ontwikkelingen in CNC lasertechnologie kunnen ook vooruitgang op het gebied van duurzaamheid en milieuvriendelijke praktijken inhouden. Nu de wereld verschuift naar groenere technologieën, zijn blauwe CNC lasers de beste technologie om afval en energieverbruik te minimaliseren, waardoor ze nog aantrekkelijker worden voor een breed scala aan toepassingen.

Onderhoud en veiligheid

Goed onderhoud van een CNC-lasermachine

Op een CNC lasermachine is regelmatig onderhoud cruciaal voor optimale prestaties en een lange levensduur van de apparatuur. Het is belangrijk om de focuslens regelmatig schoon te maken om te voorkomen dat er zich residu ophoopt dat de coating van de lens kan beschadigen, wat uiteindelijk de snij- en graveerkwaliteit kan beïnvloeden. Bovendien hoeft de gebruiker de lens 10 keer minder vaak schoon te maken als hij een luchtondersteuning en luchtcompressor met filter en olieafscheider gebruikt.

Veiligheidsmaatregelen bij het werken met CNC lasers

De juiste veiligheidsmaatregelen moeten in acht worden genomen bij het bedienen van een CNC laser om ongelukken en letsel te voorkomen. Bedieners moeten de juiste beschermende kleding dragen, zoals een veiligheidsbril en handschoenen, om hun ogen te beschermen tegen laser- en vuildeeltjes. Het belangrijkste is dat de veiligheidsbril een zo hoog mogelijke OD heeft voor de specifieke golflengte van de laser. Als de OD-specificatie van uw laserveiligheidsbril voor de golflengte van uw laser 0 is, betekent dit dat de bril geen bescherming biedt tegen uw specifieke laser, waardoor u in wezen net zo onbeschermd bent als wanneer u helemaal geen veiligheidsbril zou dragen. De effectiviteit van laserveiligheidsbrillen neemt toe met een hogere OD-specificatie voor de betreffende lasergolflengte. De blauwe laserveiligheidsbrillen in de laserkits van Opt Lasers hebben bijvoorbeeld een OD7+ classificatie voor blauwe lasergolflengtes tussen 440-455 nm, waardoor meer dan 99,9999% van het blauwe laserlicht effectief wordt geblokkeerd. Het is raadzaam om laserveiligheidsbrillen voor lasergraveren te vermijden die een OD4+ classificatie hebben voor golflengtes van 405 nm en 445 nm, omdat deze bijna 0,01% van het laserlicht bij 445 nm of 405 nm doorlaten en aanzienlijk minder bescherming bieden.

Het is ook belangrijk om te zorgen voor een goede ventilatie in de werkruimte om de dampen die vrijkomen tijdens het snijden en graveren af te voeren. Begrip van de potentiële gevaren die gepaard gaan met het bedienen van een CNC laser is belangrijk voor een veilig gebruik. Operators moeten getraind worden in het correct omgaan met de apparatuur, inclusief noodprocedures in het geval van een storing. Het naleven van veiligheidsrichtlijnen en bedieningsprocedures minimaliseert risico's en zorgt voor een veilige werkomgeving.

Tot slot

Als je nu begrijpt wat een CNC laser is en hoe het werkt, heb je grenzeloze mogelijkheden voor het nauwkeurig en efficiënt snijden en graveren van verschillende materialen. Deze technologie combineert de kracht van een laser met de precisie van een CNC machine en biedt een veelzijdige oplossing voor industrieën variërend van houtbewerking tot metaalbewerking. Door gebruik te maken van de mogelijkheden van een CNC laser kunnen fabrikanten topklasse gravures en efficiënte sneden maken in een breed scala aan materialen, waardoor de manier waarop producten worden gemaakt, veranderd en aangepast radicaal verandert.

CNC Laser - FAQ