Laser applications for acrylic

Laserbewerking van acrylaat

Tips voor acryl lasersnijden en lasergraveren

Vraag een demonstratie aan

De CO2 lasers van Trotec zijn uitstekend geschikt voor het lasersnijden en lasergraveren van acrylaat. Acrylaat biedt namelijk de optimale omstandigheden voor het produceren van verlichte borden, displays, decoratieve objecten, speelgoed en veel meer. In dit artikel geven wij u enkele richtlijnen voor het selecteren van de juiste materialen en laserinstellingen om zo de beste resultaten te bereiken. 


Het verschil: gegoten en geëxtrudeerd acrylaat

Acrylaat wordt op twee verschillende manieren geproduceerd, het kan worden gegoten (GS) en geëxtrudeerd (XT). Elke methode produceert zijn eigen materiaaleigenschappen. Beide versies kunnen in principe heel goed worden verwerkt, maar ze gedragen zich elk anders tijdens de laserbewerking. Het is daarom handig om een basiskennis te hebben over acrylaat om zo de juiste acrylaat voor uw toepassing te kiezen. 

Gegoten acrylaat (GS)

Gegoten acrylaat wordt gegoten als een vloeibare massa tussen twee glasplaten. Het resultaat is een homogeen en spanningsvrij materiaal met gelijke mechanische eigenschappen in de richtingen x en y. Vanwege dit productieproces is de diktetolerantie echter aanzienlijk hoger en is deze ongeveer ±15%. Dit is de hoogte die nageleefd moet worden voor toepassingen met steekverbindingen. Het productieproces voor gegoten acrylaat is duurder en daarom kost gegoten acrylaat ook meer dan geëxtrudeerd acrylaat. Acryl lasersnijden creëert braamvrije snedes aan beide zijden. Lasergraveren levert ook betere resultaten op dan geëxtrudeerd acrylaat, namelijk een perfect wit gegraveerde beeldresulaten. Het materiaalassortiment van Trotec bevat alleen gegoten acrylplaten. 

Geëxtrudeerd acrylaat (XT)

Geëxtrudeerd acrylaat wordt geproduceerd door een extrusieproces dat een acrylmassa door een mondstuk met de gewenste dikte drukt. Deze vervaardigingswerkwijze geeft de geëxtrudeerde acrylaat verschillende mechanische eigenschappen in de x- en y-richtingen. Bovendien heeft het een lagere diktetolerantie van ± 5% en is het dus zeer geschikt voor toepassingen met connectoren. Wanneer geëxtrudeerd acryl wordt gesneden met een laser cuttingmachine, ontstaat een met vlam gepolijste snijrand die aan één kant minder scherp is. Geëxtrudeerd acrylaat is goedkoper om te produceren en is dus ook goedkoper als een serieproductie. In de regel vereist geëxtrudeerd acrylaat minder laservermogen dan voor gegoten acrylaat in dezelfde plaatfikte. Lasergraveren op geëxtrudeerd acrylaat wordt niet aanbevolen omdat het resultaat alleen mat grijs is.


Machineconfiguratie voor acrylverwerking

In principe zijn alle CO2 laser machines van Trotec geschikt voor het werken met acrylaat. Zo kan een Speedy100 acrylaat net zo goed lasergraveren en lasersnijden als de SP3000. De verschillen zijn alleen zichtbaar in termen van snelheid van verwerking en de kwaliteit van de resultaten.

Het laservermogen 

Het benodigde laservermogen voor het snijden van acrylaat is afhankelijk van de dikte van de acrlplaat en de gewenste productiviteit. Voor een productieve werkmethode raden we een laservermogen van 60 Watt of meer aan.

De vuistregel luidt als volgt: 10 Watt laservermogen per plaatdikte van 1 mm voor een hoge snijkwaliteit ( tot een dikte van 20-25 mmm). 

De juiste lens selecteren 

Het selecteren van de juiste lens speelt een essentiële rol bij het snijden van acrylaat. Hoe dikker het materiaal, hoe langer de brandpuntsafstand van de lens namelijk moet zijn.

Materiaaldikte Speedy Series SP Series
Dunne acrylaatplaten
< 5mm
2" lens 2,5" lens
Dikke acrylaatplaten 
> 5 mm
2,5" lens 5" lens

Verplaats het brandpunt 

We raden aan het brandpunt naar het binnenste van het materiaal te verplaatsen wanneer het meer dan 6 mm dik is om een gelijkmatige en homogene snede te verkrijgen.

De volgende richtwaarden zijn van toepassing: verplaats de focus naar ongeveer 1/3 van de dikte van het materiaal. Voor 6 mm acrylaat, zou het een z-waarde van -2 mm zijn. 

Het mondstuk selecteren en de Air Assist instellen

Wanner u acrylaat snijdt, moet u zeker het mondstuk met grote diameter gebruiken en - indien bestuurbaar- de Air Assist tot een maximum laten zakken van 0.2. bar. Dat geeft het acrylaat voldoende tijd om af te koelen- en er ontstaan glasheldere randen. Als daarentegen een spuitmond met de kleine diameter wordt gebruikt of de luchtdruk te hoog is, is het resultaat van een saaie, melkachtige snijkant omdat het materiaal te snel afkoelt. 

De juiste lens selecteren 

Het selecteren van de juiste lens speelt een essentiële rol bij het snijden van acrylaat. Hoe dikker het materiaal, hoe langer de brandpuntsafstand van de lens moet zijn.

Selecteren van de juiste tafel 

Het selecteren van de juiste snijtafel is een even belangrijke criterium voor het bereiken van perfecte resultaten in acrylaat. Er zijn verschillende soorten tafels, afhankelijk van de grootte van uw applicatie. Wij raden de lamellensnijtafel of de tafel met snijrooster van acryl aan. Ook hier geldt weer dat dit afhankelijk is van de grootte van de toepassing. 

De lamellensnijtafel voorkomt terugspringen tijdens het snijden en is dus vooral geschikt voor het snijden van dikkere acrylplaten (6 mm of meer) en voor delen die groter zijn dan 100 mm. Kleinere onderdelen kunnen kantelen en zijn daarom niet geschikt voor dit tafelontwerp.

Voor onderdelen kleiner dan 100 mm zijn de tafel met snijrooster van aluminium en de tafel met snijrooster van acryl geschikt, omdat de onderdelen na het snijden in een vlakke positie blijven. Dit werkgebied wordt echter alleen aanbevolen voor acrylaat tot 8 mm dik. Voor dikker acrylaat moet u altijd de andere versie gebruiken. 

Snijtafel Materiaaldikte Afmetingen
Lamellensnijtafel Acrylaat plaat > 6 mm dik Onderdelen die breder worden gesneden dan 10 mm
Tafel met snijrooster van acryl Acrylaat plaat  < 8 mm dik Onderdelen die breder worden gesneden dan 100 mm 

Het gebruik van een afzuigsysteem

Het gebruik van een uitlaatsysteem is onmisbaar bij het lasersnijden van acrylaat en ook andere laserapplicaties. Alleen door een uitlaatsysteem verdwijnen de dampen die tijdens het lasersnijden ontstaan. Voldoende ventilatie is dus een noodzaak om een hoge kwaliteit te verkrijgen. Een gebrek aan ventilatie kan ervoor zorgen dat de dampen ontbranden en kan leiden tot brand. Een laser machine mag daarom nooit zonder toezicht worden gebruikt.


Parameters voor het lasersnijden van acrylaat

Acrylaat als een materiaal vereist een hogere frequentie wanneer het bijvoorbeeld wordt gesneden in vergelijken met hout. De hogere frequentie brengt de energie gelijkmatig in het materiaal. Dit zorgt weer voor gelijkmatig smelten van de snijkanten, waardoor een glasheldere gepolijste rand ontstaat.

  • Voor GS-materialen raden we een frequentie van 5.000- 20.000 Hz aan
  • Voor het snijden van XT-materialen raden we een frequentie van max. 50.000 Hz aan

Als de frequentie te laag is, worden fijne ribbels, zogenaamde chatter-markeringen, zichtbaar op de snijkanten. Om deze tegen te gaan, verhoogt of verlaagt u de frequentie van de snijsnelheid. Als de snijsnelheid echter te laag is, kan dit leiden tot een zaagsnede - wat het risico op brand verhoogt. Oftewel, het uitzoeken van de perfecte parameters is erg belangrijk wanneer u met acrylaat werkt om veilig en efficiënt te werken.


Parameters voor het lasergraveren van acrylaat

Bij het lasergraveren van acrylaat is het principe 'minder is meer' van toepassing.
De beste resultaten worden bereikt wanneer alleen het oppervlak van de acrylaat is bekrast, waardoor een wit gegraveerd beeld ontstaat. Als er te veel stroom wordt gebruikt, kunnen de resultaten van de gravure diep zijn, maar ze zullen niet langer wit zijn.

Tip - lasergraveren op de achterkant:

Het lasergraveren van de achterkant van acrylaat geeft het eindresulaat een hogere kwaliteit en de gravure een betere bescherming tegen externe invloeden. Zelfs met bedrukt acrylaat ziet het product er beter uit als het op de achterkant wordt afgedrukt.

Let op: vergeet niet om de klus te spiegelen!

U kunt dit doen in het grafische programma of gewoon rechtstreeks in de printerinstelling wanneer u de taak naar de lasermachine stuurt.


Grafische en software-instellingen voor acrylverwerking

Minimaal aantal knoopunten

De zorgvuldige voorbereiding van de grafische afbeeldingen kan ook de kwaliteit aanzienlijk verbeteren bij het werken met acrylaat. Allereerst moet het aantal knooppunten in de snijcontour tot een minimum worden beperkt. Hierdoor kan de lasermachine homogeen worden verwerkt zonder onnodige stops.

Optimale selectie van het snijbeginpunt

De definitie van het startbeginpunt is ook essentieel. Wanneer de lasermachine in het materiaal snijdt, is het zichtbaar op dit punt en kan het niet worden vermeden. Beginpunten die op een rechte lijn of in het midden van een curve liggen, zijn vooral merkbaar. Daarom moet een startpunt altijd in een onmerkbare hoek worden geplaatst.

Hoe dikker het gebruikte acrylaat, hoe beter het is om het startpunt buiten de eigenlijke afbeelding te definiëren. Dit is een zogenaamde lead-in. De invoer moet ongeveer 3-8 mm buiten de voltooide contour liggen en in een rechte lijn naar de werkelijke contour gaan. Je kunt deze inloop gemakkelijk tekenen met je grafische programma of ons TroCAM-aanvullend softwarepakket gebruiken als onderdeel van de werkvoorbereiding.

De snijreeks definiëren

De snijvolgorde voor afzonderlijke objecten kan ook van invloed zijn op de kwaliteit voor grotere hoeveelheden. Als er veel kleine objecten in het gebied worden gesneden, warmt het materiaal op deze plek relatief sterk op en neemt het risico op brand toe. Als u veel kleine afbeeldingen van één groot vel wilt afsnijden, raden we u aan de afzonderlijke delen zo te plaatsen dat het materiaal tussen de sneden kan afkoelen. De snijreeks is zichtbaar in het grafische programma (CorelDraw, Adobe Illustrator) in het niveauvenster en wordt altijd van beneden naar boven verwerkt.


Heeft u nog vragen over werken met acrylaat?

Onze laserexperts helpen u graag.

Contacteer ons Toepassingsgebieden voor laserbewerking van acrylaat

Trotec acrylaat assortiment: TroGlass

Het assortiment acrylaat Trotec bevat een grote selectie. Het varieert van glashelder acrylaat met een dikte van 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15 en 20 mm tot gekleurde acrylplaten met verschillende oppervlakteversies (glanzend, satijn, mat, mat / glanzend gecombineerd ...) creativiteit kent geen grenzen bij Trotec Laser. 

Alles over TroGlass in de Trotec webshop