Kleine Materialkunde für Laseranwendungen

Bisher kam nur Sperrholz in meinem K40-Laser unter die Optik. Heute hatte ich genügend Zeit um mal etwas Anderes auszuprobieren.

Das Schneiden und Gravieren von 3mm bzw. 4mm starken Pappelsperrholzbrettchen stellt mittlerweile kaum mehr ein Problem dar. In der Regel funktioniert das mit den im Versuch ermittelten Werten sehr gut. Die Schneid- bzw. Graviergeschwindigkeit verändere ich mittlerweile nicht mehr. Zum Schneiden arbeite ich mit 6mm/s. Für Vektorgravur bei der der Laser einem definierten Pfad folgt geht es mit 40mm/s vorwärts. Die Grafikgravur, bei der durch Dithering Graustufen erzeugt werden, arbeitet der Laserkopf Zeile für Zeile mit 200mm/s ab.

Veränderungen nehme ich in der Leistungseinstellung vor. Bei der Gravur kommen 17% der theoretischen Maximalleistung zur Wirkung. 4mm starkes Pappelsperrholz braucht 35% um geschnitten zu werden. 3mm hingegen werden mit 27% durchschnitten. Unebene Brettchen und offensichtlich auch Schwankungen in der Holzbeschaffenheit führen aber gelegentlich doch zu leichten Abweichungen. Dann wird beispielsweise für ein oder zwei Millimeter das Holz nicht komplett durchschnitten.

Wenn man allerdings mal im Internet oder auf Instagram einige Beispiele für tolle Glasarbeiten sieht, wird man neugierig, inwieweit der eigene Laser da mithält. Eine wirklich sehr kurze Recherche am Morgen brachte mich den notwendigen Parametern dafür aber keinen Deut näher. Für die Spiegelgravur las ich auf einer Laserherstellerseite allerdings, dass man durch die Spiegelvorderseite lasern soll, um die beschichtete Rückseite zu bearbeiten. Der Laserstrahl soll weitestgehend ungehindert das Glas durchdringen und dann die Rückseite abtragen. Gewisse Zweifel kamen da schon auf. Das habe ich mit verblüffendem Ergebnis getestet.

Ein alter für den K40 zu großer Spiegel wurde zunächst mal mit dem Glasschneider um ein Stück gekürzt. Dieses Stück habe ich dann mit der beschichteten Rückseite auf den Wabentisch gelegt. Der Fokus dürfte passen, da der Spiegel in etwa die gleiche Dicke hat, wie eine Sperrholzplatte. Aus dem Internet habe ich schnell eine passende Vorlage für meinen Versuch mit dem Schlagwort „Ornament“ gesucht.

K40-Whisperer arbeitet nur mit SVG-Dateien, die man in Inkscape erzeugen kann. Also wurde das JPG in Inkscape importiert, in der Größe angepasst, ggfls. in Graustufen gewandelt und dann als SVG gespeichert. K40-Whisperer öffnet nun problemlos die Datei.

Mit meinen üblichen 200mm/s und 50% Laserleistung habe ich dann den ersten Versuch gestartet. Offensichtlich passten die Parameter ganz hervorragend.

Man glaubt ja gar nicht, wie schwierig es ist eine Gravur auf einem Spiegel mit dem Smartphone zu fotografieren. Man könnte meinen, dass sowohl die obere Glasseite als auch die untere gelasert wurden. Um das wirklich absolut ausschließen zu können, habe ich die Beschichtung der Rückseite abgekratzt. Man sieht dann deutlich, dass wirklich nur die Oberseite aufgerauht wurde. Durch die Wärmeeinwirkung werden wohl winzige Glaspartikel abgesprengt. Diese Art der Gravur auf einem Spiegel ist wohl nur dann sinnvoll, wenn das Doppelbild durch die Spiegelung an der Rückseite nicht stört. Senkrecht von oben sieht es gut aus.

Offensichtlich war also der Tipp auf der oben angesprochenen Internetseite nicht ganz richtig. Folgerichtig habe ich jetzt den Spiegel umgedreht und die Beschichtungsseite behandelt.

Hier sind nur 40% Leistung genutzt worden. Offensichtlich war das zu wenig, denn die feinen Strukturen sind nicht abgebildet worden. Ansonsten zeigt sich aber, dass ein sehr scharf abgegrenztes Bild entsteht. 40% hatte ich im Übrigen deshalb gewählt, weil ich mir dachte, dass die nahezu schwarze Beschichtung mehr Energie aufnimmt. Die Annahme war wohl etwas zu optimistisch. Für den ersten Versuch war das aber schon mal gut, da ich Anhaltswerte gefunden habe.

Weiter geht es mit natürlichem Leder. Vor einigen Jahren wurde eine Ledergarnitur ihrer großen Lederflächen beraubt, bevor sie verschrottet wurde. Ein kleiner Abschnitt davon diente mir jetzt als Versuchsobjekt. Leder ist weich und von geringer Dichte. Zudem ist mein Stück von dunkler Farbe. Ich habe die geringste Leistung eingestellt, bei der die Laserröhre gerade noch zündet: 17%

Ich habe auch hier meinen Wabentisch nicht verstellt. Die Erfahrung zeigt, dass in einem Bereich von knapp 5mm kaum ein Fokussierfehler zu erwarten ist. Außerdem: Es ist ja nur ein erster Versuch. … und der ist erstaunlich gut verlaufen. Hier müsste ich zur Verbesserung bzw. Abschwächung der Wirkung die Geschwindigkeit vielleicht erhöhen, um die Leistung pro Oberflächeneinheit zu verringern. Die Laserleistung lässt sich ja nicht mehr reduzieren.

Angespornt durch die bisherigen Erfolge wollte ich jetzt noch wissen, ob sich meine Aluminiumprofile mit dem Laser auch bearbeiten lassen. Diverse Internetquellen lassen die Erwartung eher gering ausfallen. Bei den Baumarktprofilen sei die Oberflächenbeschaffenheit nicht ausreichend. Der Laser sei eh zu schwach. Nur mit vorheriger Schwärzung sei überhaupt etwas zu sehen. Ehrlich gesagt: Alles Quatsch!

Standard Baumarktware mattes Aluminiumprofil. Nicht geschwärzt, gereinigt oder sonstwie vorbehandelt. 60% Leistung, – also noch deutlich unter dem maximal Machbaren. Und dann das:

Ich bin voll zufrieden. Da zeigt sich auch wieder, dass man sich von den Quellen im Internet zwar gerne Anregungen und Hilfestellungen holen kann, aber mehr dann auch nicht. Eigene Erfahrung und Experimentierwille führen zum gewünschten Erfolg.

In meinem kleinen Notizbuch haben heute ein paar Informationen Einzug gehalten. Ich habe nun ein paar grundlegende Basiswerte für Gravuren von Glas, Spiegeln, natürlichem Leder und Aluminium gewonnen. Vielleicht helfen Sie ja auch dem einen oder anderen Leser bei seinen Recherchen. Da fällt mir ein: Meine Handyhülle ist aus Kunstleder und sieht relativ trist aus. Man könnte …

In diesem Sinne wünsche ich allen meinen Lesern, sowohl hier als auch auf meinem Instagramaccount ein gutes neues Jahr. (Der Artikel wurde am 01.01.2019 verfasst). Für die Maker kommt noch die Erweiterung hinzu: … verbunden mit viel Erfolg bei den eigenen Basteleien.

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