Kunststoff

Laserschneiden

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Kunststoff Laserschneiden

Können Sie Kunststoff laserschneiden? Aber sicher! Es ist allgemein bekannt, dass Metall mit Laser geschnitten werden kann, während das Laserschneiden von Kunststoff in der Fertigungsindustrie etwas weniger bekannt ist. DLFplastics ist Hersteller von laser-geschnittenen Kunststoffteilen, Halbfabrikaten und Endprodukten. In der Metallindustrie ist das Laserschneiden eine weit verbreitete und bekannte Fertigungstechnik. Genau wie Metall lassen sich auch viele Arten von (technischen) Kunststoffen perfekt laserschneiden. Wir verwenden industrielle CO2-Laserschneidemaschinen, mit denen wir täglich Hunderte von Teilen für verschiedene Branchen in der Fertigungsindustrie schneiden.

Warum Kunststoff Laserschneiden?

Die 6 größten Vorteile des Laserschneidens von Kunststoffe

Im Vergleich zu anderen Schneidtechniken hat das Laserschneiden mehrere Vorteile. Aufgrund dieser Vorteile werden immer häufiger Kunststoffteile mit einer Laserschneidmaschine hergestellt. Die Produktionsgeschwindigkeit ist höher als bei der Fräserei und dadurch sinkt der Produktionspreis.

Die Vorteile von Kunststoff-Laser-Schneiden in einer Reihe:

  • Hohe Schneidgeschwindigkeit

  • Komplexe Designs leicht zu schneiden

  • Sehr schmale Schnittbreite

  • Stark und sauber schneiden

  • Kontaktlos mit hoher Geschwindigkeit schneiden

  • Radiusfreie Ecken

Kunststoff Laserschneiden

Hohe Schneidgeschwindigkeit

Der Vorteil, den Sie mit dem Laserschneiden erzielen können, hängt natürlich von jedem bestimmten Teil ab. Die Schnittgeschwindigkeit ist für jede Art von Kunststoff unterschiedlich. So können wir Akrylat (PMMA) schneller schneiden als zum Beispiel POM-C mit der gleichen Dicke. Auch die Farbe und Zusammensetzung des Materials beeinflusst die Schnittgeschwindigkeit. So können wir beispielsweise schwarzen HDPE schneller schneiden als die weiße Variante. Bei Acryl ist der Unterschied zwischen den verschiedenen Farben minimal. Im Durchschnitt ist das Laserschneiden etwa 20 bis 50% schneller als das Fräsen.

Komplexe Designs leicht zu schneiden

Wenn Sie bei einem Fräswerkstück die Dicke der Fräse berücksichtigen müssen, muss dies beim Laserschneiden nicht der Fall sein. Eine Laserschneidmaschine kann Produkte formen und damit ausschneiden, die mit einer Fräsmaschine einfach nicht hergestellt werden können. Hier geht es vor allem um kleine Teile mit zum Beispiel scharfen Winkeln. Die sehr schmale Schnittbreite trägt zur Möglichkeit bei, komplexe Formen zu schneiden.

Sehr schmale Schnittbreite

Die Schneidbreite beim Laserschneiden hängt vom Material und der Einstellung der Maschine von 0,05 bis 0,15 mm ab. Sehr klein also! Wir arbeiten mit verschiedenen Typen von Fokus-Linsen. Einige Objektive haben einen langen und relativ breiten Fokus, diese Objektive verwenden wir, um Kunststoffe zwischen ca. 5 und 25 mm zu schneiden. Bei dünneren Kunststoffplatten verwenden wir andere Objektive mit einem kürzeren Fokuspunkt. Der Vorteil dieser Linsen besteht darin, dass wir noch detaillierter schneiden können, der Nachteil ist, dass diese Linse zu wenig Leistung bietet, um dickere Materialien durchschneiden zu können. Diese kleineren Linsen eignen sich hervorragend für eine super detaillierte Lasergravur!

Stark und sauber schneiden

Da beim Laserschneiden der Kunststoff während des Schneidens verdampft, werden keine Spannungen freigesetzt. Auf dem Schneidrand ist auch kein mechanischer Kontakt sichtbar, nur weil es keinen Kontakt zwischen dem Schneidewerkzeug und dem Kunststoff gibt. Wir werden regelmäßig gefragt, ob der Kunststoff nicht verbrannt wird, wenn Sie ihn mit einem Laser schneiden. Als Antwort auf diese Frage zeigen wir oft einige lasergeschnittene Kunststoffe. Die Schneiden sind oft erstaunlich schön! Einige Kunststoffe erfordern bei der Einstellung der Maschine zusätzliche Aufmerksamkeit. Insbesondere Polycarbonat ist ein Kunststoff, der bei Dicken von mehr als 5 mm einen weniger schönen Schnittrand erhält. Der Grund dafür ist, dass dieses Material das Laserlicht weniger gut absorbiert, wodurch der Schneidrand braun wird.

Kontaktlos und mit hoher Geschwindigkeit schneiden

Wir haben es bereits erwähnt, kontaktlos schneiden. Sowohl beim Fräsen von Kunststoffplattenmaterial als auch beim Schneiden (mit einem Plotter) von dünneren Kunststofffolien findet Kontakt zwischen Schneidwerkzeug und Werkstück statt. Grundsätzlich muss dies keine Probleme verursachen. Dennoch sehen wir oft, dass dünnere Folien beim Schneiden reißen. Das dickere Kunststoffplattenmaterial verschiebt sich während des Fräsens ziemlich oft. Da das Laserschneiden kontaktlos erfolgt, kann sich der Kunststoff während des Schneidvorgangs nicht reißen und/oder bewegen. Dadurch wird die Fehlermarge reduziert, was zu einer höheren Produktivität und niedrigeren Kosten führt!

Radiusfreie Ecken

Klingt sehr kompliziert, aber es ist es nicht. Da ein Fräser rund ist und sehr hart umkreist, kann hier keine Haken-Innenecke hergestellt werden. Ein Winkel enthält immer mindestens den Radius der Fräse. Bei einem 8mm-Fries bedeutet dies, dass ein Winkel immer einen inneren Radius von 4mm hat. Ein Außenwinkel kann mit einem Frees auch Radiusfrei gemacht werden. Der Vorteil des Laserschneidens besteht darin, dass sowohl innere als auch äußere Ecken problemlos radiusfrei produziert werden können. Aufgrund der Schnittfläche von 0,1×0,1mm spielt es keine Rolle, wie scharf die Ecken werden müssen. Der Laserschneider macht alle Winkel radiusfrei.

Welche Nachteile gibt es?

Die 4 Nachteile des Laserschneidens

Kunststoff Laserschneiden

Neben den Vorteilen, die Sie oben gelesen haben, hat das Laserschneiden von Kunststoffen auch einige Nachteile.

Die Nachteile von Kunststoff Laserschneiden in einer Reihe:

  • Nur 2D Formen (ökonomisch) möglich

  • Wärme eingeführt

  • Begrenzte Dicke möglich

  • Nicht für alle Materialien geeignet

Nur 2D Formen möglich

Sobald Taschen, Böden und/oder zum Beispiel Schlösser in einem Material hergestellt werden müssen, ist es kostentechnisch weniger attraktiv, es mit einer Laserschneidmaschine herzustellen. Weil ein Laser von oben nach unten schneidet, kann es nur geradeaus unten geschnitten werden. Obwohl es nur durch die kleine Fläche des Laserstrahls möglich ist, einen Boden im Material zu bauen, ist dies kostentechnisch in der Regel nicht interessant. Der Laser entfernt jedes Mal Schichten von 0,1×0,1 mm. Um 1 mm Material weg zu „graben“, muss ein Laser also 10x hin und zurück. Bei Taschen/Ebenen, die größer sind als ein Freeze, ist die Bearbeitung mit einem Freeze eine effizientere Methode. Sollten Böden hergestellt werden, die kleiner als der Durchmesser der Fräse sind, bietet das Laserschneiden wieder ein Ergebnis! Durch den sehr kleinen Laserstrahl ist es möglich, gerade diese kleineren Etagen zu realisieren.

Wärme eingeführt

Das Laserschneiden ist ein thermischer Prozess. Dies bedeutet, dass wir Plastik durch Erhitzen schneiden können. Das bringt einen Nachteil mit sich. Das Material um den Sägeabschnitt wird Wärme ausgesetzt. Da sich der Laser mit hoher Leistung und hoher Geschwindigkeit über das Material bewegt, wird kaum Wärme ins Material gebracht. Der Sägeabschnitt wird sehr heiß, wodurch er verdampft. Die sogenannte „Heat Affected Zone“ ist relativ klein. Die Heat Affected Zone ist das Stück Kunststoff (um den Schneidrand), das höheren Temperaturen ausgesetzt ist. Durch die Anwendung des richtigen Schneidgases in Kombination mit der richtigen Menge des Schneidgasses können wir diesen Bereich auf ein Minimum reduzieren. Die Wahrscheinlichkeit einer Krümmung des Werkstücks wird dadurch verringert. Dennoch kann die Wärmeinführung in manchen Situationen zu negativen Auswirkungen führen. Natürlich wird ein Werkstück während des Fräsens auch warm. Der große Vorteil von Fräsen ist, dass die Fräse und das Werkstück beispielsweise mit Flüssigkeit gekühlt werden können. Dadurch wird sehr wenig Wärme in das Werkstück gebracht. Wenn wir den Laserstrahl mit Flüssigkeit kühlen würden, würde die Kraft des Strahls verloren gehen. Beim Laserschneiden sind wir durch die Kühlleistung des Schneidgases eingeschränkt. Kontaktieren Sie uns für Ihre speziellen Fragen zum Thema Wärme.

Begrenzte Dicke möglich

Je nach Materialart können wir Laser bis zu einer bestimmten Dicke schneiden. Die maximale Dicke, die wir mit Laser schneiden können, hängt von der Art des Kunststoffs ab. Acrylat ist eine Art Kunststoff, die sich hervorragend laserschneiden lässt bis zu einer Dicke von 15 bis 20 mm, dicker ist möglich, aber dabei wird der Schnittrand weniger schön. Polycarbonat sieht im Material ähnlich aus, aber dieses Material lässt sich mit dem richtigen Schneidgas reibungslos auf eine Dicke von etwa 5 mm schneiden. Wie dick wir schneiden können, hängt also von der Art des Kunststoffs ab. Zum Beispiel schneiden wir viele HDPE-Teile, deren maximale Dicke zwischen 10 und 12 mm liegt. Stärkere Teile werden in der Regel mit einem Fräse hergestellt.

Nicht für alle Materialien geeignet

Trotz der Vielseitigkeit in der Anzahl der Arten von Kunststoffen, die wir laserschneiden können, gibt es auch einige Kunststoffe die wir absolut nicht (und wollen) schneiden. Diese Materialien müssen gefroren werden, da diese Kunststoffe während des Laserschneidens schädliche Substanzen emittieren. Hierbei sollte man unter anderem an

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

Im Prinzip ist zum Beispiel PTFE-Laserschneiden möglich, aber da wir die Gesundheit unserer Mitarbeiter an erster Stelle stellen, schneiden wir dieses Material nicht.

Möchten Sie die oben genannten Materialien bearbeiten? Dann müssen Sie aus einer anderen Bearbeitungstechnik wählen. Natürlich helfen wir Ihnen gerne weiter. Für Fragen oder Kommentare wenden Sie sich bitte an uns.

Welche Branchen profitieren von Plastiklaserschneiden?

Anwendung Laserschneiden Kunststoffteile

Laserschneiden ist, wie bereits erwähnt, eine weit verbreitete Art von Bearbeitungstechnik, die für viele Arten von Märkten das Ergebnis bietet. Der Laser Frezer liefert neben Endprodukten auch viele Arten von Teilen und Halbwaren an unsere Kunden. Neben Privatpersonen helfen wir Auftraggebern, die in sehr unterschiedlichen Märkten tätig sind, bei der Realisierung ihrer Ideen. Einige Beispiele für diese Märkte sind:

  • Jagdbau

  • Maschinenbau

  • Automobilindustrie

  • Elektrotechnik

  • Lebensmittelindustrie

  • Verpackungsbranche

Welche Art von Kunststoff lasern wir?

Kunststoffe geeignet für das Laserschneiden

Kunststoff Laserschneiden ohne Probleme

Möchten Sie wissen, was DLFplastics für Sie tun kann? Werfen Sie einen Blick auf die verschiedenen Arten von Kunststoffen, die wir schneiden, oder fordern Sie unverbindlich ein Angebot an. Wenn Sie weitere Fragen haben, beantworten wir diese natürlich gerne.

noch kurz zusammengefasst

Die für das Laserschneiden geeigneten Kunststoffe, die wir bearbeiten, sind: HDPE, HMPE, POM-C, PET-G, Acrylaat, Polycarbonaat, Polypropyleen, Polystyreen, Polyamide, Rubbers (NBR, SBR, EPDM, Siliconen) en PE schaum.

Im Allgemeinen ist das Laserschneiden bemerkenswert schneller als andere Bearbeitungsmethoden. Dabei sind komplexe Designs aufgrund der sehr schmalen Schneidbreite des Lasers leicht zu schneiden. Laserschneiden sorgt für einen engen und sauberen Schneidrand, ist kontaktlos zu schneiden und hat Radiusfreie Winkel.

Beim Bearbeiten von Kunststoff mit einem Laser sind nur 2D-Formen möglich. Außerdem handelt es sich beim Laserschneiden um einen thermischen Prozess, bei dem das Material während des Schneidens Hitze ausgesetzt ist. Darüber hinaus kann das Laserschneiden von Kunststoff durch einige Materialien und Dicken eingeschränkt sein.

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