(edel) Metalen bewerken met laser technologie

(edel) Metalen bewerken met laser technologie neemt een grote vlucht. Wat afgelopen jaren nog voor enkelen was weggelegd, wordt steeds meer toegankelijk door de verbeterde Chinese laserbron leveranciers. Fiberlasers hebben de afgelopen jaren een verbetering door gemaakt op levensduur, laser vermogen en machine kosten. Hierdoor is lasergraveren, lasermarkeren en lasersnijden van (edel) metalen beschikbaar geworden voor velen.

(edel) Metalen bewerken met laser technologie

De opkomst van de fiberlaser

Fiberlasers geven een laserbundel met een frequentie van 1064nm die voorheen vaak door YAG bronnen werden geproduceerd. Yag was naast duur veelal minder stabiel, waardoor de bronkosten hoog waren. Fiberbronnen zijn afgelopen tijd zeer stabiel geworden en claims van 50-100k levensduur zijn niet meer uitzonderlijk. Fibers zijn verkrijgbaar in steeds groter wordende vermogens. 10W is al lang niet meer de basis, maar ranges van 10-50W voor graveren en 300-2kW voor snijden van (edel)metalen zijn stabiel bij de topleveranciers te verkrijgen. Door gebruik te maken van de topleveranciers in China is kwaliteit, levering en support gewaarborgd en kan aan veel vragen worden voldaan. Dit is recent onderstreept door grote bedrijven, zoals Apple die hun telefoons markeren met de benodigde productie nummering en CE labels.

Hoe werkt een fiberlaser?

Graveer- / markeerlasers zijn verkrijgbaar tussen 10-50W. 10W is geschikt voor diverse kunststoffen, maar voor metaal is minimaal 20W vereist. De laserbundel wordt doormiddel van spiegels bestuurd waardoor een hoge bewerkingssnelheid tot 1500mm/sec behaald kan worden. Nadeel aan het gebruik van de spiegels is het beperkte werkoppervlak. Doordat de laserbundel na de spiegels wordt gefocuseerd, is de bolheid van delens gelijk verbonden aan het werkoppervlakte. Hoe boller de lens, des te kleiner is de focus afstand, des te krachtiger is de laser in het brandpunt, maar des te kleiner is de range rond het focus punt. Deze range is gekoppeld aan het werkgebied. Werkgebieden met 65×65 en 100x100mm zijn de standaard oplossingen, maar kunnen worden vergroot tot 150×150 en 200x200mm. De beste keuze is te bepalen aan de hand van het te bewerken object en te bewerken materialen.

Hoe werkt een fiberlaser?

Snijden van (edel) metalen

Om (edel) metalen vanaf ~1mm te kunnen snijden worden zwaardere laserbronnen gebruikt. Deze zwaardere bronnen maken geen gebruik meer van spiegels om de laserbundel te sturen. De laserbundel met de fiber worden aan een kop gemonteerd van een X-Y tafel welke door de computer wordt bestuurd om de gewenste patronen te kunnen snijden. Aangezien de staalindustrie standaard grote platen staal levert, zijn deze X-Y machines standaard van voldoende groot werkgebied voorzien. De machines kunnen op klant specifieke wensen in diverse formaten worden geleverd.

Snijden van (edel) metalen

Graveren in metaal in kleur

De nieuwste bronnen geven toegang tot het gebruik van korte pulsen. Deze kunnen niet alleen graveren en dunne metalen snijden, maar ook RVS blijvend verkleuren. Blauw, geel, groen en rood, kleuren die zich ook laten zien in gelaste objecten van RVS, kunnen gecontroleerd worden aangebracht naast de standaard donkergrijze markeer kleuren. Door gebruik te maken van verschillende puls lengte, frequenties en vermogens worden de kleuren gecontroleerd aangebracht en dit geeft een nieuwe dimensie in het creëren van verschillende oppervlakte structuren.

Metaal in kleur lasergraveren

Laserveiligheid van fiberlasers

Om fiberlasers veilig te kunnen toepassen zijn er gesloten machines die voldoen aan de laserveiligheid normen. Hierdoor kan een medewerker veilig en direct naast de machine werken. Niet voor alle toepassingen is een gesloten machine geschikt en hiervoor zijn ook open machines ontwikkeld. Deze kunnen veilig worden gebruikt binnen de arboregels als de gebruiker zich strikt aan de regels houdt. Veiligheidsbrillen en waarschuwingsborden / -stickers dienen de ruimte laserveilig te maken. Hiervoor dienen de operators te worden getraind en van gecertificeerde materialen te worden voorzien, eventueel een expert die op locatie de opstelling en inrichting kan beoordelen.

Laserveiligheid van fiberlasers

Toepassingen van fiberlasers voor juweliers

Fibers toepassen in de edelmetaalbewerkingen geven diverse mogelijkheden. Veelal zijn markeerlasers voldoende qua sterkte en bewerkingsoppervlakte, omdat zilver en goud juwelen meestal niet erg groot qua formaat zijn. Door de patronen herhalend te laseren op het object is het mogelijk om in 1 tot 3 stappen door 1.5 mm goud / zilver te snijden. Naast snijden kan de laser worden gebruikt om complexe patronen te markeren op het object, zodat ontwerpen van digitaal direct op het object kunnen worden omgezet. Oppervlakte structuren, van matteren tot patronen kunnen het sierraad nieuwe structuren geven en bv. wijzerplaten van horloges versieren. Door gebruik te maken van de nieuwste technologie kan RVS naast standaard graveren met kleurdelen worden versiert en zo unieke nieuwe toepassingen en ontwerpen realiseren. Voor ronde voorwerpen zoals ringen is een rotatie kop een mogelijkheid om de gravering goed over de omtrek te verdelen.

Lasersnijden edel metalen
Ringen laser graveren
Ketting laser graveren
Zilveren ring graveren

Toepassingen van fiberlasers voor de industrie

Fibers toepassen in de metaal- of productie-industrie is vaak tweeledig. Markeren wordt toegepast om gedurende productie datamatrix of QR-codes aan te brengen om unieke informatie op het product aan te brengen, zodat deze verder in het productieproces of bij onderhoud snel kan worden achterhaald om welke componenten het gaan. Daarnaast kunnen logo’s, maar ook linialen of andere markeringen of structuren worden aangebracht om meerwaarde aan het product toe te voegen. Simpele voorbeelden zijn gehele type platen welke per stuk direct op het product of op een apart stuk metaal kunnen worden aangebracht. De bijgeleverde software kan hiervoor direct uit Excell of tekstbestanden de benodigde informatie halen en zo de noodzaak om manueel alles in te vullen voorkomen.
Voor het bewerken / snijden van metaal worden de grotere fiberlasers toegepast. Directe CAD/CAM koppelingen maakt het mogelijk om DXF files in te lezen, eventueel mogelijk offset toe te passen en op basis van een libery met settings, gelijk te snijden.

 

Meer informatie

Fiberlasers, een technologie die metaalbewerkingen een volgende stap kan geven, ook mogelijk voor uw toepassing. Neemt u contact op om te zien wat fiberlasers voor u kunnen betekenen.

 
(edel) Metalen bewerken met laser technologie was last modified: januari 5th, 2019 by Coen Lauwerijssen