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CO2 Laser vs Faserlaser - was ist besser?

13. Februar 2021

 

Für ein gutes Laserergebnis ist die Wahl des richtigen Lasertyps entscheidend. Dabei sollte diese immer an das jeweils zu bearbeitende Material angepasst werden. Häufig zum Einsatz kommen Faserlaser und CO2-Laser. Diese beiden Lasertypen unterscheiden sich primär anhand ihrer Wellenlänge. Während ein Faserlaser üblicherweise bei Wellenlängen von 1.060 Nanometer liegt, ist die Wellenlänge von CO2-Lasern mit 10.600 Nanometern 10-mal so groß. CO2-Laser stellen den dabei älteren Lasertyp dar. Deshalb ist insbesondere bei Faserlasern in Zukunft noch mit einem größeren technischen Fortschritt zu rechnen.

 

Laser schneidet Metall

Laser schneidet Metall – Pixabay - Public Domain Bilder / Creative Commons CC0 (CC0 1.0)

 

Welcher Lasertyp eignet sich für welche Materialien?

Metall sollte aufgrund der hohen Intensität am besten mit einem Faserlaser bearbeitet werden. Ebenso sind Faserlaser für die Laserbeschriftung von Kunststoff besonders gut geeignet. CO2-Laser können diesen Werkstoff allerdings auch gut bearbeiten Sollen organische Stoffe wie Textilien, Holz oder Pappe beschriftet werden, eignet sich ein CO2-Laser am besten.

 

Funktionsweise eines Faserlasers

Das Funktionsprinzip eines Faserlasers beruht darauf, dass Diodenlaser als Pumpquelle verwendet werden und Fasern das Verstärkermedium bilden. Glasfasern bilden hierbei das aktive Medium, wobei die Dotierung der aktiven Ionen zumeist durch Ytterbium erfolgt. Eine Besonderheit der Faser ist die Tatsache, dass sie über einen Faserkern mit einer Ummantelung verfügt. Wobei die Ummantelung einen geringeren Brechungsindex besitzt als der eigentliche Faserkern.

 

Einsatzgebiete eines Faserlasers

Faserlaser verfügen über eine hohe Ausgangsleistung mit einer optimalen Pulsfrequenz und -dauer. Dabei haben sie eine sehr gute Strahlqualität und einen hohen Wirkungsgrad. Aufgrund des äußerst kleinen Fokusdurchmessers erzeugen Faserlaser einen Strahl mit sehr hoher Intensität, die dem 100-fachen der Intensität eines CO2-Lasers entspricht. Diese Eigenschaft macht Faserlaser zum Werkzeug der Wahl, um Seriennummern, Barcodes etc. darzustellen. Zusätzlich finden Faserlaser zunehmende Verbreitung bei industriellen Reinigungsaufgaben. So können mit diesem Lasertyp beispielsweise Rost, Lack oder Oxiden effektiv entfernt werden. Die Preise für einen Faserlaser sind vor allem von dessen Leistung abhängig. Die Preisspanne beträgt dabei zwischen 40.000 Dollar und 1.000.000 Dollar.

 

Besondere Vorteile eines Faserlasers

Faserlaser sind wartungsfreie Systeme, die eine hohe Standzeit von häufig über 100.000 Betriebsstunden aufweisen. Durch ihre starke Fokussierung erzielen Faserlaser einen hohen Wirkungsgrad. Hierdurch ist der Betrieb dieses Lasertyps äußerst kostengünstig. Darüber hinaus sind Faserlaser kleiner als CO2-Laser und nehmen dadurch weniger Platz ein. Häufig sind sie insgesamt der wirtschaftlichere Lasertyp.

 

Einsatzgebiete eines CO2-Lasers

CO2-Laser verfügen über sehr schnelle, initiale Einstechzeiten. Hierdurch gelingt das Längsschneiden schneller. Außerdem ist die Oberflächenqualität beim Schneiden von dicken Materialien besser als bei einem Faserlaser. So sind die Schneidkanten bei Materialien mit einer Dicke von über 5 Millimeter glatter. Aufgrund der geringeren Fixierung des Laserstrahls benötigen CO2-Laser mehr Energie als Faserlaser. Ein CO2-Laser, der eine ähnliche Leistung wie ein 18 Kilowatt Faserlaser liefert, benötig hierfür circa 70 Kilowatt. Dadurch sind die Unterhaltskosten für CO2-Laser deutlich höher. Allerdings verfügen sie mit 35.000 Dollar bis 80.000 Dollar über einen erheblich geringeren Anschaffungspreis als Faserlaser.

 

Fazit: CO2 Laser vs Faserlaser - was ist besser?

Die zu erledigende Aufgabe ist entscheidend für die Wahl des Lasertyps. Das zu bearbeitende Material, aber auch die Materialdicke sind dabei von übergeordneter Relevanz. Neben den Materialeigenschaften hat auch der jeweilige Preis einen wichtigen Einfluss auf die Wahl des Lasers. Faserlaser sind zwar erheblich teurer in der Anschaffung, allerdings verfügen sie über deutlich geringere Unterhaltskosten als ein CO2-Laser. Aus diesem Grund setzen immer mehr Anwender auf die neuere Technologie des Faserlasers.

 

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