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CO2-Laser vs. Faserlaser - für welchen Sie sich entscheiden sollten

authorIcon Veröffentlicht von Laserax, 10. April 2019 topicIcon Industrielaser

Ein Faserlaser eignet sich am besten zum Beschriften von  Metall. Zum Beschriften von organischen Materialien wie Textilien, Holz oder Pappe ist ein CO2-Laser die bessere Wahl.

Für Anwendungsbereiche, in denen das Laserschneiden von Metallen oder die Materialbearbeitung von Edelstahl notwendig ist, bedarf es eines leistungsfähigen CW (continuous wave = konstante Welle) Faserlasers. Bei anderen Materialien wie Kunststoff und Gummi kommen beide Lasertypen zur Materialbearbeitung in Frage.

Die Wellenlänge stellt den entscheidenden Unterschied dar, welche Art von Material vom jeweiligen Laser bearbeitet werden kann. Ein Faserlaser liegt üblicherweise bei Wellenlängen von 1.060 nm, während die Wellenlängen von CO2-Lasern in einem Bereich von 10.600 nm liegen. Faserlaser haben im Vergleich zu CO2-Lasern viele Vorteile.

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Faserlaser

Faserlaser sind ideal geeignet für kontrastreiches faserlasern in Form von Metall anlassen, ätzen und gravieren. Aufgrund von hervorragender Strahlqualität sowie einem hohen Wirkungsgrad, werden Faserlaser für vielseitige Anwendungen eingesetzt. Die Festkörperlaser haben eine Laserstrahlung mit hoher Ausgangsleistung kombiniert mit der optimalen Pulsfrequenz und Pulsdauer. Sie erzeugen einen Laserstrahl mit sehr kleinen Fokusdurchmesser (was in einer bis zu 100 mal höheren Intensität als bei einem CO2-System resultiert), wodurch sie die ideale Wahl für dauerhafte Markierungen in Form von Seriennummern, Barcodes und Datenmatrix-Codes auf Metallen darstellen. Faserlaser sind weit verbreitet in den Anwendungsbereichen der Rückverfolgbarkeit von Teilen (Direktbeschriftung) und deren Identifikation.

Beim Faserlaser werden Diodenlaser als Pumpquelle verwenden und das Verstärkermedium wird von der aktiven Faser gebildet. Die eingesetzten Glasfasern bilden hier das aktive Medium und die Dotierung der laseraktiven Ionen erflogt meistens durch Ytterbium. Die aktive Faser besteht aus dem Faserkern und einer Ummantelung, die über einen geringeren Brechungsindex als der Faserkern selbst verfügt.

Der großer Vorteil des Faserlasers ist, dass es sich hierbei um wartungsfreie Systeme mit einer hohen Standzeit handelt (unsere Laser haben ein Minimum von 100.000 Betriebsstunden). Sie sind zudem kleiner als CO2-Laser und haben einen sehr hohen Wirkungsgrad. Damit wird deutlich weniger Energie verbrauchen als beim CO2-Laser. Dies resultiert in großen Kosteneinsparungen bei Schneidanwendungen.

Einsatzgebiete von Faserlasern werden zunehmend auch industrielle Reinigungsaufgaben, beispielsweise Entfernen von Rost, Lack, Oxiden und anderen Verunreinigungen.

Die Kosten der Lasersysteme variieren dabei deutlich in Abhängigkeit von ihrem Anwendungsbereich. Industrielle Faserlasersysteme für anspruchsvolle Umgebungen, wie wir sie anbieten, beginnen üblicherweise bei $ 40.000 und reichen bis zu $ 1.000.000 für leistungsstarke Maschinen zum Laserschneiden und entsprechend hoher Leistung. Den größten Einfluss auf den Preis hat dabei die Laserleistung, die normalerweise in einem Bereich von 20 W bis 6.000 W liegt.

CO2-Laser

CO2-Laserbeschriftung mit hoher Strahlqualität ist ideal für eine große Bandbreite an nicht-metallischen Materialien einschließlich Kunststoffen, Textilien, Glas, Acryl, Holz und sogar Stein. Eingesetzt werden sie in der Pharma- und Lebensmittelverpackung sowie bei der Markierung von PVC-Rohren, Baumaterialien, mobilen Kommunikationsgeräten, Elektrogeräten, integrierten Schaltkreisen und elektronischen Komponenten.

Sind die zu schneidenden Materialien eher dick, ist es besser, auf CO2-Laser zu setzen. CO2-Laser liefern schnellere, initiale Einstechzeiten, schnelleres Längsschneiden und eine glattere Oberflächenqualität beim Schneiden von Materialien über 5 mm.

Allerdings benötigen CO2-Laser deutlich mehr Leistung als Faserlaser, was zu höheren Betriebskosten führt. So verbraucht beispielsweise ein leistungsstarker CO2-Laser mit Kühler ungefähr 70 Kilowatt bei maximaler Leistung. Ein ähnlich leistungsstarker Faserlaser verbraucht ungefähr 18 Kilowatt.

Die Kosten für einen CO2-Laser neigen dazu, niedriger zu sein als bei Faserlaser. Der Preis für einen CO2-Beschriftungslaser liegt normalerweise zwischen $ 35.000 und $ 80.000. Auch hier hat die Laserleistung (welche normalerweise zwischen 20 W und 150 W liegt) den größten Einfluss auf den Preis.

Schlussfolgerung

Obwohl jedes der Lasersysteme seine eigenen Stärken und verschiedene Anwendungsfälle hat, stellt CO2 eine ältere Technologie dar, während Faserlaser mit fortschreitender technischer Entwicklung am Markt zulegen. Die Geschwindigkeitsvorteile, die halbierten Betriebskosten und ein drei bis vier Mal größerer Durchsatz im Vergleich zu CO2-Lasern, resultieren in einem finanziellen Gewinn, der einem Faserlaser den entscheidenden Vorzug gibt.

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Laserax

Laserax manufactures OEM laser systems and turnkey laser machines to easily integrate laser marking, laser cleaning, laser texturing and laser hardening in production lines. Providing laser expertise, its solutions are safe and efficient.