Laserschneiden oder Kunststofffräsen?

In zahlreichen Branchen ist das Schneiden von Materialien an der Tagesordnung. Es gibt mehrere Methoden, um Teile aus einem Material herauszuarbeiten. Eine weit verbreitete Bearbeitungstechnik ist das Fräsen von Materialien. Das Fräsen von Kunststoffen ist eine spanende Technik, bei der, wie der Name schon sagt, ein Fräser den Kunststoff bearbeitet. Diese Technik existiert seit vielen Jahren und ist in der Industrie weit verbreitet. In letzter Zeit wird jedoch immer häufiger die Technik des Kunststoff-Laserschneidens verwendet, um Kunststoffe zu bearbeiten. Dies geschieht aus guten Gründen, denn das Laserschneiden bietet mehrere Vorteile gegenüber dem Kunststofffräsen. Natürlich hat das Kunststofffräsen auch einige Vorteile, aber das Kunststoff-Laserschneiden gewinnt in verschiedenen Bereichen zunehmend an Bedeutung. Auf dieser Seite erfahren Sie mehr darüber…

Kwaliteit snijkant Lasersnijden

Tijdens het bewerken van verschillende materialen kan de kwaliteit van de snijkant afnemen. Door materiaal te bewerken met een frees krijg je een minder strak resultaat. Doordat de frees gedeeltes van het materiaal met een draaiende beweging verwijdert, houd je een ruwe en doffe snijkant over. Uiteraard klinkt dit heftiger dan dat het in de praktijk is. Maar met lasersnijden is dit niet het geval. Doordat het snijden met een sterk gebundelde laser gebeurd, verdampt het materiaal. Dit resulteert in een gladde snijkant, vooral bij PMMA is dit resultaat duidelijk zichtbaar. Tegenwoordig zijn er overigens dusdanig goede freesmachines op de markt dat ook de snijkant bij het frezen erg glad wordt. Het resultaat van kunststof lasersnijden is echter nog altijd beter dan wanneer het gefreesd wordt. Uiteraard heeft het frezen van kunststoffen een groot voordeel als er „kamers uitgefreesd“ moten worden. Met lasersnijden is dit economisch niet interessant.

Qualität der Schneidkante beim Laserschneiden

Während der Bearbeitung verschiedener Materialien kann die Qualität der Schnittkante abnehmen. Beim Bearbeiten von Material mit einem Fräser erhält man ein weniger sauberes Ergebnis. Da der Fräser Teile des Materials mit einer rotierenden Bewegung entfernt, bleibt eine raue und matte Schnittkante zurück. Natürlich klingt dies dramatischer, als es in der Praxis ist. Aber beim Laserschneiden ist dies nicht der Fall. Da das Schneiden mit einem stark gebündelten Laserstrahl erfolgt, verdampft das Material. Dies führt zu einer glatten Schnittkante, insbesondere bei PMMA ist dieses Ergebnis deutlich sichtbar. Heutzutage gibt es jedoch Fräsmaschinen auf dem Markt, die eine sehr glatte Schnittkante erzeugen können. Das Ergebnis des Laserschneidens von Kunststoffen ist jedoch immer noch besser als beim Fräsen. Natürlich hat das Fräsen von Kunststoffen den großen Vorteil, dass „Kammern ausgefräst“ werden können. Das Laserschneiden ist wirtschaftlich nicht interessant, wenn es darum geht, Kammern auszuschneiden.

Materialverlust

Durch das Fräsen werden während des Prozesses große Teile (mindestens der Durchmesser des Fräsers) des Materials entfernt, wodurch der Materialverlust beim Fräsen sehr hoch ist. Im Gegensatz dazu beträgt der Schnittspalt beim Laserschneiden nur ein Zehntel eines Millimeters. Der Materialverlust beim Schneiden mit einem Laser ist daher sehr gering. Dies ermöglicht es, mehr Teile aus demselben Stück Material herauszuschneiden, wodurch die Materialkosten sinken.

Verschil frezen en kunststof lasersnijden

Links die mechanische Schnittkante, rechts lasergeschnitten

Materiaal verlies

Doordat er tijdens het frezen grote delen (minimaal de diameter van de frees) van het materiaal worden verwijderd is het materiaal verlies bij frezen erg groot. Daarentegen is de zaagsnede bij het lasersnijden slechts één tiende van een millimeter. Het materiaalverlies bij het snijden met een laser is hierdoor zeer gering. Dit geeft de mogelijkheid om meer delen uit hetzelfde stuk materiaal te halen waardoor kosten voor materiaal dalen.

Lasersnijden gebeurt contactloos

Naast het feit dat de zaagsnede vele malen dunner is dan bij het frezen, gebeurt het snijden ook nog eens contactloos. Er is dus geen frees die tegen het materiaal aan duwt en er is geen mechanisme dat de werkstukken op zijn plek houdt. Dit betekent dat de kans op breuk bij lasersnijden vele malen kleiner is dan wanneer het product met een frees gemaakt zou worden. Vooral bij dunne en kwetsbare materialen, zoals folies, wordt om deze reden nog nauwelijks gebruik gemaakt van de conventionele freestechniek.

Snijkwaliteit na verloop van tijd

De eindkwaliteit van een product moet altijd goed zijn. Het maakt niet uit of je een enkel stuk laat produceren of wanneer je een grote batch met 1000+ stuks laat maken. De kwaliteit moet goed en consistent zijn. Daarmee bedoelen we dat de 1e serie dezelfde kwaliteit moet hebben als het laatste product. Omdat een frees een verspanende bewerking is en de frees dus fysiek in contact komt met het product, zal de frees slijten. Elke frees heeft slechts een bepaalde levensduur. Na verloop van tijd zal de frees minder scherp worden en dit is te zien aan de snijkanten. De snijkanten zullen aan het eind van de levensduur rafelen en doffer worden dan wanneer een nieuwe frees wordt gebruikt. Bij het lasersnijden heb je geen last van dit probleem. De laserbron wordt ingesteld op een bepaald vermogen en dit vermogen zal worden afgegeven totdat de laserbron kapot gaat. Uiteraard heeft een lasersnijmachine onderhoud nodig maar dit is niet terug te zien in de snijkwaliteit. Doordat lasersnijden contactloos gebeurt, slijt de apparatuur niet waardoor de snijkwaliteit constant blijft, je hebt dus geen last van slijtende frezen. Bij het lasersnijden zit er dus geen verschil tussen het eerste en het laatste product wat uit de lasersnijmachine komt.

Fijne details

Wanneer je bijvoorbeeld onderdelen wilt laten produceren, waar meerdere fijne details in verwerkt zijn, word je bij frezen beperkt door de ronding van de frees. Zo’n frees is beschikbaar in veel verschillende diameters. Met de meest fijne soorten kun je een gedetailleerd resultaat krijgen. Echter blijft een frees rond waardoor je zelfs met de kleinste frees geen strakke, radiusvrije, hoeken kunt creëren. Een lasersnijder wordt niet beperkt door een maat frees en is hierdoor in staat om strakke hoeken te snijden.

Materiaalbeschadiging bij freeswerk

Door materiaal te bewerken door middel van frezen, wordt het materiaal tijdens het proces mechanisch belast. Deze belasting geeft de kans om het te bewerken materiaal te beschadigen. Waar tijdens frezen het materiaal kan beschadigen door de mechanische belasting is hier bij lasersnijden geen sprake van. Lasersnijden gebeurt contactloos waardoor materiaalbeschadiging tijdens het snijproces niet mogelijk is.

Arbeidsprocessen frezen t.o.v. lasersnijden

Verschillende arbeidsprocessen zorgen ervoor dat men een stuk langer bezig is met het frezen van materiaal dan wanneer dit wordt gesneden met een laser. Waar je bij lasersnijden na de designfase meteen het materiaal kunt snijden en vervolgens een bruikbaar product hebt, moet je bij frezen een aantal extra stappen uitvoeren. Doordat je bij frezen voorafgaand het snijproces het materiaal moet vastzetten en het juiste gereedschap moet kiezen en monteren; plus dat je na het snijproces het materiaal moet losmaken en ontbramen voordat je een bruikbaar product hebt, zorgt dit voor een langer arbeidsproces. Zo is hetzelfde product een stuk sneller gebruiksklaar wanneer dit is bewerkt met een laser t.o.v. een frees.

Laserschneiden erfolgt berührungslos.

Zusätzlich dazu, dass der Schnitt beim Laserschneiden viel dünner ist als beim Fräsen, erfolgt der Schnitt auch berührungslos. Es gibt also keine Fräse, die gegen das Material drückt, und es gibt keine Vorrichtung, die die Werkstücke an ihrem Platz hält. Das bedeutet, dass die Bruchgefahr beim Laserschneiden um ein Vielfaches geringer ist als bei der Herstellung des Produkts mit einer Fräse. Insbesondere bei dünnen und empfindlichen Materialien wie Folien wird aus diesem Grund kaum noch die herkömmliche Frästechnik verwendet.

Schneidequalität im Laufe der Zeit

Die Endqualität eines Produkts muss immer gut sein, egal ob Sie ein einzelnes Stück herstellen lassen oder eine große Charge von 1000+ Stück. Die Qualität muss gut und konsistent sein. Das bedeutet, dass die erste Serie die gleiche Qualität haben sollte wie das letzte Produkt. Da das Fräsen ein spanendes Verfahren ist und der Fräser daher physischen Kontakt mit dem Produkt hat, wird der Fräser abnutzen. Jeder Fräser hat nur eine bestimmte Lebensdauer. Im Laufe der Zeit wird der Fräser weniger scharf, was an den Schneidkanten zu erkennen ist. Die Schneidkanten werden am Ende der Lebensdauer fransen und matter werden als bei Verwendung eines neuen Fräsers. Beim Laserschneiden haben Sie kein Problem damit. Die Laserquelle wird auf eine bestimmte Leistung eingestellt, und diese Leistung wird abgegeben, bis die Laserquelle kaputt geht. Natürlich benötigt ein Laserschneidgerät Wartung, aber dies wirkt sich nicht auf die Schnittqualität aus. Da das Laserschneiden berührungslos erfolgt, verschleißt die Ausrüstung nicht, sodass die Schnittqualität konstant bleibt. Sie haben also keine Probleme mit verschleißenden Fräsern. Beim Laserschneiden gibt es also keinen Unterschied zwischen dem ersten und dem letzten Produkt, das aus der Laserschneidmaschine kommt.

Feine Details

Wanneer Sie beispielsweise Teile herstellen möchten, in denen mehrere feine Details verarbeitet sind, sind Sie beim Fräsen durch die Rundung des Fräsers eingeschränkt. Ein solcher Fräser ist in vielen verschiedenen Durchmessern erhältlich. Mit den feinsten Arten können Sie ein detailliertes Ergebnis erzielen. Ein Fräser bleibt jedoch rund, sodass Sie selbst mit dem kleinsten Fräser keine scharfen, radienfreien Ecken erstellen können. Ein Laserschneider wird nicht durch die Größe eines Fräsers eingeschränkt und ist daher in der Lage, scharfe Ecken zu schneiden.

Materialbeschädigungen beim Fräsen

Durch das Bearbeiten von Material mittels Fräsen wird das Material während des Prozesses mechanisch belastet. Diese Belastung birgt das Risiko, das zu bearbeitende Material zu beschädigen. Während des Fräsens kann das Material durch die mechanische Belastung beschädigt werden, während dies beim Laserschneiden nicht der Fall ist. Das Laserschneiden erfolgt berührungslos, wodurch während des Schneidprozesses keine Materialbeschädigung möglich ist.

Arbeitsprozesse beim Fräsen im Vergleich zum Laserschneiden

Verschiedene Arbeitsprozesse führen dazu, dass das Fräsen von Material viel mehr Zeit in Anspruch nimmt als das Schneiden mit einem Laser. Während beim Laserschneiden nach der Designphase das Material sofort geschnitten wird und ein brauchbares Produkt entsteht, sind beim Fräsen zusätzliche Schritte erforderlich. Beim Fräsen muss das Material vor dem Schneiden eingespannt und das richtige Werkzeug ausgewählt und montiert werden. Nach dem Schneiden muss das Material dann noch entformt und entgratet werden, bevor ein brauchbares Produkt entsteht. Dies führt zu einem längeren Arbeitsprozess. Das gleiche Produkt ist also viel schneller einsatzbereit, wenn es mit einem Laser bearbeitet wird im Vergleich zu einer Fräse.

Bauteile fräsen lassen? Möglicherweise ist Laserschneiden interessanter!

Der obige Text neigt zu den großen Vorteilen des Laserschneidens. Dennoch ist das Fräsen in einigen Fällen die beste Produktionsmethode. Sind Sie sich nicht ganz sicher oder benötigen Sie Hilfe? Lassen Sie es uns wissen!

Verschil frezen en kunststof lasersnijden