Was ist der Schalldruck und der Schalldruckpegel (Lp)? Der **Schalldruckpegel (SPL)**, auch bekannt als Schallwechseldruck, wird in Pascal gemessen und gibt an, wie hoch der Druck ist, den eine Lärmquelle in einem festgelegten Abstand zum […]
Warum ist die Wellenlänge des Laserstrahls von Bedeutung?
Die Wellenlänge bezeichnet den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen oder allgemeiner zwischen zwei benachbarten Punkten, die sich in der gleichen Phase befinden. Die Frequenz, die direkt mit der Wellenlänge verknüpft ist, gibt die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit an. Bei einer längeren Wellenlänge verringert sich die Frequenz der Welle.
Wie wir alle wissen, erwärmt eine Mikrowelle verschiedene Zutaten unterschiedlich schnell. Flüssige Komponenten werden in der Regel schneller heiß als trockene. Keramik- und Glasgefäße erwärmen sich hauptsächlich durch den Kontakt mit dem heißen Essen. Das Magnetron der Mikrowelle arbeitet mit einer Wellenlänge von 12,22 cm, die sich als optimal für die Erwärmung der meisten Lebensmittel erwiesen hat.
Bei einem Laser verhält es sich ähnlich. Auch hier wird mit einer festen Wellenlänge gearbeitet, die von jedem Werkstoff anders absorbiert wird.
Je nach Art des Lasers können Laserstrahlen mit Wellenlängen von 355 bis über 10.600 Nanometern (nm) erzeugt werden. Festkörperlaser beginnen im ultravioletten Spektrum bei einer Wellenlänge von 355 nm. Ein herausragendes Merkmal dieser UV-Laser ist ihre hohe Absorption, die unabhängig vom Material auftritt, sowie die minimalen Wärmebelastungen, die sie verursachen. Diese Eigenschaften ermöglichen kontrastreiche Gravuren selbst auf Metalloberflächen. Allerdings sind sie weniger geeignet für das Schneiden transparenter Materialien.
CO2-Laser erzeugen einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 10.600 nm. Diese Wellenlänge ist für glänzende Materialien wie Metalle weniger geeignet, insbesondere wenn schwächere CO2-Laser mit einer Leistung von 40 bis 100 Watt verwendet werden. Das Lasern von Leiterbahnen auf Leiterplatten ist mit diesen Lasern nicht möglich. Hingegen zeigen Kunststoffe sowie nichtmetallische und transparente Werkstoffe eine gute Reaktion auf diese Wellenlänge im unteren Leistungsspektrum. Aufgrund der hohen Absorptionsrate kommt es zu intensiver Hitzeentwicklung, die sowohl zum Schmelzen als auch zu Verbrennungen führen kann.
Geeignet sind CO2-Laser im unteren Leistungsbereich vor allem auch zum gravieren von Glas und dem Schneiden von Holz, Acrylglas, PET und ähnlichen Werkstoffen.
Hierbei handelt es sich um die zahlreichen Laseraufbauten, die aus China stammen. Die Arbeitsfläche – nicht zu verwechseln mit den Abmessungen – ist häufig nicht größer als ein Mousepad. Diese Geräte werden oft zum Gravieren oder sogar zum Laserschneiden von dünneren Materialien angepriesen.
Für das Gravieren von Metallen eignen sich diese Diodenlaser besser als die K40 CO2-Laser aus China. Aber auch 5 mm dickes Sperrholz können sie schneiden – nur nicht in einem Durchgang. Ein blauer Diodenlaser mit 15 Watt Stromaufnahme benötigt dafür etwa 10 Durchgänge.
Ob CO2 Laser mit einer Wellenlänge von 10.600 nm oder „blaue“ Laserdioden mit 440 nm – „irgendwie“ kann mit jeder Technik graviert und geschnitten werden. Mehr oder weniger perfekt oder effizient.
Metalle lassen sich mithilfe von CO2-Lasern und speziellen Lasermarkiermitteln effektiv gravieren. Diese Markiermittel werden zunächst auf das Werkstück aufgetragen und während des Laserprozesses eingebrannt. Nach Abschluss des Vorgangs können die verbleibenden Rückstände mühelos abgewaschen werden.
Um Acrylglas mit einem Diodenlaser zu schneiden, sollte schwarzes oder dunkel gefärbtes Acrylglas verwendet werden, da diese Farben den Laserstrahl gut absorbieren.