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CO2-Laser vs. Diodenlaser: Der beste Laser für die Materialbearbeitung im Hobbybereich

Neben dem CO2-Laser und dem Diodenlaser gibt es verschiedene Lasersysteme auf dem Markt, die jedoch im Hobbybereich aufgrund der vergleichsweise hohen Anschaffungskosten kaum relevant sind. So sind beispielsweise 20-Watt-Faserlaser effizienter als 20-Watt-Diodenlaser, jedoch auch deutlich kostspieliger.

CO2-Laser

Kohlendioxidlaser (CO₂-Laser) sind in der Industrie als zuverlässige und bewährte Arbeitsgeräte bekannt. Sie zeichnen sich durch hohe Leistung, eine exzellente Strahlenqualität und vergleichsweise erschwingliche Kosten aus.

Vorteile
Ein CO2-Laser eignet sich hervorragend für die Bearbeitung von nichtmetallischen Materialien im Hobbybereich. Mit einer Wellenlänge von 10.600 nm bietet er bedeutende Vorteile bei der Verarbeitung von Kunststoffen, da diese Materialien in der Lage sind, Strahlen dieser Wellenlänge effektiv zu absorbieren und in Wärme umzu­setzen. Auch bei der Bearbeitung von Holz zeigt der Kohlendioxidlaser eine beeindruckende Leistungsfähigkeit. Mit dem weit verbreiteten „K40“-CO2-Laser aus China kann 5 mm dickes Sperrholz in einem einzigen Durchgang präzise geschnitten werden, während ein „blauer“ 15-Watt-Diodenlaser dafür etwa 10 Durchgänge benötigt.

Nachteile
Ein Nachteil des CO2-Lasers besteht in der komplexen und anfälligen Strahlführung, die auf einem Aufbau mit Festoptik beruht. Im Gegensatz zu einem Lichtfaserkabel kann der Laserstrahl nicht direkt von der Röhre zum Werkstoff geleitet werden, sondern muss über Spiegel und Linsen fokussiert werden. Aufgrund variierender Umgebungstemperaturen und der damit einhergehenden Ausdehnung der mechanischen Komponenten kann es erforderlich werden, die Optik nachzujustieren.
In Bezug auf die Materialbearbeitung bringt der CO2-Laser aufgrund seiner Wellenlänge beim Gravieren von Metallen einige Einschränkungen mit sich. Das Gravieren ist zwar möglich, jedoch nur unter bestimmten Voraussetzungen. Um Metalloberflächen, die eine glänzende Beschaffenheit aufweisen, gravieren zu können, muss eine absorbierende Schicht, wie beispielsweise Ruß oder Nagellack, aufgebracht werden.

„blaue“ Diodenlaser mit 440 nm Wellenlänge

Es handelt sich hierbei um die gängigen und kostengünstigen Halbleiterlaser aus China. Die Mechanik ist zwar einfach, jedoch ausreichend präzise. Ein Gehäuse oder sinnvolle Schutzvorrichtungen fehlen leider. Im Wesentlichen sind dies leistungsstarke „Laser-Pointer“ auf einer Linearführung. Dennoch zeichnen sie sich durch ihre kompakte Bauweise aus und entfalten eine beeindruckende Wirkung.

Vorteile
Diodenlaser erzeugen einen Laserstrahl, der direkt auf das zu bearbeitende Material gerichtet werden kann. Lediglich eine kleine eingebaute und verstellbare Fokussierlinse muss rein oder raus gedreht werden um den Fokus, der Schärfe des Laserstrahl, an die Entfernung vom Laserkopf zum Werkstück anzupassen.
Aufgrund der Wellenlänge eignet sich ein 20 Watt Diodenlaser zum gravieren von Metallen besser als ein CO2-Laser mit 40 Watt. Nichtmetallische Werkstücke können auch graviert und geschnitten werden, aber letzteres funktioniert bei verschiedenen Materialien nur mit mehreren Schneiddurchgängen.

Nachteile
Ein Nachteil kann die Wellenlänge des Diodenlasers sein. Obwohl grundsätzlich nahezu alle Materialien mit einem Diodenlaser graviert und geschnitten werden können, müssen jedoch bestimmte Einschränkungen in Bezug auf die Leistungsfähigkeit berücksichtigt werden.

Fazit

Ob es sich um einen CO2-Laser mit einer Wellenlänge von 10.600 nm oder um „blaue“ Laserdioden mit 440 nm handelt – beide Laserarten sind in der Lage, Materialien zu bearbeiten, allerdings mit gewissen Einschränkungen. Ein effektiver Ansatz besteht darin, das Werkstück mit einer absorbierenden Beschichtung zu versehen. Auf diese Weise kann der CO2-Laser auch Metalle gravieren, während der Diodenlaser in der Lage ist, Acrylglas präzise zu schneiden.

Wer bereits im Voraus weiß, dass er häufig Acrylglas oder Multiplexplatten schneiden möchte und über einen großzügigen Hobbyraum verfügt, sollte sich für einen CO2-Laser entscheiden. Einsteiger hingegen, die sich noch nicht auf bestimmte Materialien festgelegt haben und sich zunächst mit der Materie vertrautmachen möchten, profitieren von einem kompakten Diodenlaser, der sich gut auf dem Schreibtisch unterbringen lässt.