Wie gestaltet sich die Schnittkante(-fläche) bei dickerem Holz?

    Hallo Zusammen,


    ich lese mich aktuell ein, was das Schneiden von Holz (MDF, MPX) betrifft. Ich möchte gerne mindestens 16 mm Stärke schneiden, die Geschwindigkeit ist dabei nicht so wichtig. So wie es aussieht, werde ich dabei im Bereich von einem 100+ W CO2 Laser landen (wobei das noch keine Kaufberatung sein soll).


    Nun aber zu meiner Frage: Der Laserstrahl wird ja fokussiert - das war mir nicht bewusst, ich war der Meinung, wer kommt bereits nadeldünn aus der Röhre. Das bedeutet dann auch, dass es nicht möglich ist, Schnittkanten zu erzeugen, die exakt rechtwinklig zur Fläche sind, oder? Theoretisch wird sich dann immer der Winkel ergeben, mit dem der Strahl fokussiert wird, oder ist da eine komplexere Optik vorhanden?


    Ich kann Dinge herausragend schlecht erklären, daher habe ich mal eine Skizze angehängt...


    [Blockierte Grafik: https://s12.directupload.net/images/200614/rkz25rl7.jpg]


    Viele Grüße, Christian

    Warten wir mal ab was die Experten sagen aber in meinem Laienwissen nach ist eben genau deswegen wichtig das der Abstand immer x mm hoch ist zum Werkstück um eben eine rechtwinklige Kante zu haben

    ... wenn du direkt auf die Oberfläche fokussierst, ist die Chance gut, daß es genau senkrecht wird, weil der Schnitt sich nach dem Spot nicht so stark ausweitet, sondern wegen mit der Tiefe zunehmender Absorption der Energie diese "verteilt".


    Ich schneide z.B. 20mm dicken Schaumstoff mit einer blaune Laserdiode mit 35mm Fokusabstand und ebenfalls auf die Schaumstoffoberflöche fokussiert (ohne in Z nachzuführen) mit mehreren Durchgängen ebenfalls "senkrecht" 8)


    Viktor

    Hallo Christian, deine Zeichnung oben ist vollkommen richtig und mit etwas Phantasie kannst du darin eine Sanduhr erkennen.



    Jetzt kommt der Trick, wo der Opa die Oma packt.


    Die Auswahl der Linse :


    Mit einer 1 oder 1,5" Linse ist der Fokuspunkt extrem klein aber der Sanduhreffekt auf kleiner Dicke extrem, damit kommst du A: schlecht durchs Material und B. werden die kanten nicht glatt. Perfekte Linse zum gravieren übrigens....



    Die Eierlegende Wollmilchsau ist eine 2 bzw. 2,5" Linse : Etwas dickerer Fokuspunkt und ein angenehmer Sanduhreffekt. Man kann ganz gut schneiden aber auch angenehm gravieren.



    Die Kettensäge unter den Linsen ist eine 4" Linse. Extrem lang gezogener Sanduhreffekt aber voll Krass dicker Fokuspunkt. Zum gravieren eher etwas für brachiale Künstler aber zum schneiden von dicken Materialien wunderhübsch.




    Schöne gerade Kanten bekommst du, wenn du den Fokuspunkt in die Mitte des Material legst.




    Gruß
    Michael

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

    ... bei nicht zu dicken Materialien ist es besser, den Fokuspunkt auf der Oberfläche zu belassen -- versuch mal bei "zu dickem" Plexiglas durchzuschneiden oder ein paar Einschüsse zu machen - obwohl der Strahl sich mit der Tiefe aufweiten sollte, sind die "Einschüsse" oder der Querschnitt des Schnitts schmale, sich nach unten verjüngende Kegel 8)


    Wegen dieser "Verjüngung" kann ein knapper Schnitt sogar an der Unterkante schmäler sein, obwohl der Spot auf die Oberseite fokussiert ;)


    Viktor

    Das ist sehr aufschlussreich, vielen Dank! Ich nehme an, die entsprechenden Linsen sind idR leicht zu bekommen? Oder gibt es da massive Unterschiede zwischen den Geräten?


    Mehr und mehr bin ich von Folgendem überzeugt: Bevor ich mehrere k€ ausgebe, sollte ich wohl doch erstmal mit einem günstigen Gerät üben...


    Grüße, Christian

    ... hier mal ein Beispiel-Bild zu den "senkrechten" Schnittkanten trotz "Uhrglas-Auweitung" des Strahls nach Unten.


    Der Schaumstoff (dichtes Schuhsohlen-Material) war zwar nur 10mm dick, dafür war hier der Fokusabstand auch nur knapp 20mm, also mit einem deutlichen "Uhrglas", was bei der Fokussierung auf die Oberseite (Fokus Oben 0.1mm) unten einen "Fleck-Durchmesser" von etwa 0.4mm ergeben würde ... der Schnittspalt ist aber von Oben bis unten gleich breit geblieben 8)


    26_800x400.png


    Viktor

    Hmmm so richtig schön ist der Schnitt ja nicht. Wenn die Kanten mal verleimt werden sollen, ist das definitv eine Schwachstelle. Hier habe ich ein Video gefunden, wo man exakt das Gegenteil von dem findet, was man erwartet - praktisch eine inverse Sanduhr: https://youtu.be/qMPcVm-aQsQ?t=120


    Jetzt bin ich verunsichert. Wobei da eventuell Viktors Begründung wieder mit reinspielen könnte.

    Hhmmm.... hab mich ein bisschen falsch ausgedrückt...


    Ich schneide mit 60 Watt und 2,5" Linse 10mm Material gerade durch bei Fokus auf dem Material.


    Habe ich hingegen dickeres Material und komme schlecht durch, dann lege ich den Fokus in das Material.


    Bei der 4" Linse hat man soviel "Luft", da kommt es auf einen Millimeter nicht drauf an.


    Aber auch bei der 4" sind Grenzen gesetzt :)



    Und für die 4" Linse brauchst du einen anderen Schneidkopf. Da ist das Tubusröhrchen wesentlich länger.



    Schau mal bei Allplast in den Lasershop ( links die Werbung ) da kannst du dir die verschiedenen Köpfe ansehen :)

    Gruß

    Michael


    Vom Handwerk kann man sich zur Kunst erheben. Vom Pfuschen nie.

    Johann Wolfgang von Goethe

    gibt es nicht die Fokuslinsen die trotzdem so funktionieren wie eine 4 Zoll Linse und trotzdem 18 mm Durchmesser haben, nur eine andere Wölbung der Linse, dann wie eine 4 Zoll Linse wirken?
    Das war doch was?


    Grüße Armin

    Grüße Armin

    K40, 80W Chinalaser TLC-410, ORTUR Laser Master 2, 15W,

    bitte gebt doch an welchen Laser Ihr habt, in der Signatur z. B.

    Zitat von ardesign2

    gibt es nicht die Fokuslinsen die trotzdem so funktionieren wie eine 4 Zoll Linse und trotzdem 18 mm Durchmesser haben, nur eine andere Wölbung der Linse, dann wie eine 4 Zoll Linse wirken?

    Wenn man vor die Fokuslinse einen umgekehrten Beamexpander (Teleskop) setzt und damit den Strahl dünner macht, wird bei gleicher Brennweite der Fokuslinse der Spot größer und die Schärfentiefe auch.
    Der Strahldurchmesser ist ein Faktor für den Spot und die Schärfendiefe (DOF), wie die Brennweite auch.


    Nährungsformeln:
    Spotdurchmesser = 1,27 * M2 * Wellenlänge * Brennweite / Strahldurchmesser
    DOF = 2,55 * Wellenläge * (Brennweite / Strahldurchmesser)2


    Eine 10mm Brennweite bei 1mm Strahldurchmesser ergibt den gleichen Spot und DOF wie eine 100mm Linse bei 10mm Eingangsstrahl, weil in beiden Fällen der Wert Brennweite/Strahldurchmesser = 10 ist.
    Ändere ich den Strahldurchmesser bei fester Brennweite, ändern sich Spot und DOF, der Abstabd Linse<>Material bleibt aber konstant.


    Gruß


    Joachim

    Servus! Je größer der Fokusabstand desto länger bleibt der Strahl "Parallel".
    Wenn Du so dickes Holz schneiden möchtest benötigst Du mind. 100 Watt.
    Wenn Du aber so dickes MDF schneiden möchtest, sollten es mind 150 besser 200 Watt sein! Zu viel Leim im MDF.
    Je langsamer Du durch das Material schneidest, desto mehr kann es verkohlen!
    Und die Prozessluft muss Volle-Pulle auf sein. Es muss viel Luft in den Schnittspalt rein!
    Grüße Ralph
    (Ich liebe !!!)