Wie kann man sicher laserschneiden?

Laserschneiden ist eine fantastische Technologie, mit der Sie mühelos wunderschöne Projekte erstellen können. Gerade diese Einfachheit lässt manchmal vergessen, wie leistungsstark ein Laser tatsächlich ist. Wie jede Technologie birgt auch das Laserschneiden gewisse Risiken. Ob Sie selbstständig arbeiten, einen Gemeinschaftsraum nutzen, unterrichten oder eine Werkstatt leiten – Sicherheit muss immer an erster Stelle stehen. Dieser Artikel erklärt alles, was Sie wissen müssen, um sicher und verantwortungsvoll mit einem Laserschneider zu arbeiten.

Die Risiken des Laserschneidens

Brandgefahr

Wenn beim Laserschneiden alles gut geht, verdampft der Laserstrahl das Material sofort beim Auftreffen. Die Luftunterstützung bläst das verdampfte Material und damit den Großteil der Wärme weg, und der Rauchabzug leitet sie nach außen ab. Das Material erwärmt sich jedoch auch entlang des Laserschnitts leicht. Je langsamer sich Ihr Laser bewegt, desto mehr Wärme dringt in das Material ein und desto wärmer wird es. Bei einem Laser mit geringer Leistung, der langsamer schneiden muss, besteht daher (kontraintuitiv) ein höheres Brandrisiko. Eine schwache Luftunterstützung oder ein schlecht funktionierendes Abluftsystem können das Brandrisiko ebenfalls erhöhen.

Doch auch ein guter Laser kann bei falschen Einstellungen (sprich: zu langsames Lasern oder zu häufiges Lasern über die gleiche Stelle) ein Risiko darstellen. Auch Materialien, die sich nicht zum Laserschneiden eignen oder zu dick für den Laser sind, stellen ein Risiko dar. Sie nehmen zwar Wärme auf, werden aber heißer, weil der Rauch an der Unterseite des Schnitts nicht entweichen kann.

Unserer Erfahrung nach birgt Acryl das größte Risiko. Nicht, weil es ein unsicheres Material zum Schneiden ist, sondern weil die Leute scharfe Kanten wünschen und die Luftunterstützung oft deaktivieren oder zu niedrig einstellen. Dies kann nur ein erfahrener Bediener und in jedem Fall nur unter ständiger Aufsicht tun.

Bei normalem Gebrauch ist es unwahrscheinlich, dass ein Laser einen Brand verursacht. Das Risiko lässt sich jedoch nicht vollständig ausschließen. Lassen Sie einen Laser daher niemals unbeaufsichtigt und halten Sie unbedingt einen Feuerlöscher bereit.

Zusätzlich zu den normalen Feuerlöschern im Raum empfehlen wir, einen zusätzlichen CO₂-Feuerlöscher neben Ihrem Laser zu platzieren, um eventuell entstehende Brände schnell löschen zu können.

Was Sie sonst noch tun können, um Feuer zu verhindern:

• Stellen Sie sicher, dass Ihr Laser über genügend Leistung verfügt.
• Schneiden Sie nicht unnötig langsam oder mehr als einmal über dieselbe Stelle.
• Stellen Sie sicher, dass die Luftunterstützung stark genug bläst.
• Achten Sie auf eine ordnungsgemäße Rauchabsaugung.
• Verwenden Sie die richtigen Materialien.

So erkennen Sie eine unsichere Situation:

• Blitzen oder Flammen beim Schneiden.
• Viel Rauch in Ihrer Maschine.

Was tun, wenn Sie Flammen sehen, die nicht sofort erlöschen?

• Drücken Sie sofort die Stopp- oder Not-Taste. Dadurch wird der Laser sofort gestoppt und eine zusätzliche Hitzezufuhr verhindert, wodurch die Ausbreitung des Feuers begrenzt wird.
• Wenn die Flamme nicht erlischt: Greifen Sie einen Feuerlöscher, halten Sie ihn gut fest und ziehen Sie den Sicherungsstift heraus. Prüfen Sie, ob der Feuerlöscher einsatzbereit ist.
• Öffnen Sie vorsichtig die Motorhaube Ihrer Maschine, um an den Brandherd zu gelangen. Richten Sie den Feuerlöscher auf den Flammenansatz und löschen Sie, bis die Flammen vollständig erloschen sind. Beobachten Sie die Situation weiterhin, um sicherzustellen, dass keine neuen Flammen entstehen.

Augensicherheit

Ein Laserstrahl kann schwere Augenschäden verursachen. Normalerweise strahlt der Laserstrahl nur nach unten in das Material, doch ein Fehler oder eine Beschädigung der Maschine kann dazu führen, dass der Strahl in andere Richtungen wandert. Und genau darin liegt die Gefahr, denn selbst Reflexionen des Laserstrahls sind stark genug, um Ihre Augen zu schädigen. Denken Sie beispielsweise an ein Werkzeug, das Sie auf Ihrem Laserbett liegen gelassen haben und über das der Strahl hinwegstreicht. Oder an einen zerbrochenen Spiegel, der dafür sorgt, dass der Strahl in die falsche Richtung wandert.

Für solche Situationen sind die meisten Lasergeräte mit einer Schutzhaube ausgestattet. Diese blockiert das restliche Laserlicht, sodass Sie sicher in der Nähe stehen können. An der Haube befindet sich außerdem immer ein Sicherheitsschalter, der den Laser ausschaltet, sobald Sie die Haube öffnen. Bei einem solchen geschlossenen Gerät benötigen Sie keine Laserschutzbrille und Ihre Augen sind geschützt.

Es gibt einige Situationen, in denen das Tragen einer Laserbrille notwendig ist. Zum Beispiel bei Geräten ohne Schutzschild. Großformatlaser beispielsweise verfügen oft nicht über ein Schutzschild, da dies unpraktisch ist. Beachten Sie unbedingt die Sicherheitshinweise des Herstellers.

Manche (Selbstbau-)Diodenlaser besitzen kein Gehäuse. Die darin enthaltenen Laserquellen sind jedoch genauso gefährlich wie andere Laser. Wir halten den Einsatz dieser Geräte ohne Gehäuse für unverantwortlich und bezweifeln ihre Marktfähigkeit. Beim Einsatz solcher Geräte ist das Tragen einer geeigneten Laserschutzbrille für alle im Raum anwesenden Personen (nicht nur für den Anwender) Pflicht.

Laserschutzbrillen gibt es in verschiedenen Ausführungen. Dabei handelt es sich um spezielle Brillen, die auf die Wellenlänge des Lasers abgestimmt sind. Ein Diodenlaser arbeitet mit einer anderen Wellenlänge („Farbe“) als ein CO₂- oder Faserlaser. Beachten Sie unbedingt die Herstellerangaben und wählen Sie nur hochwertige Brillen.

Zusammenfassung:

• Befolgen Sie immer die Anweisungen des Herstellers
• Bei Lasergeräten mit Haube ist das Tragen einer Schutzbrille nicht erforderlich (sofern der Hersteller nichts anderes angibt).
• Bei Maschinen ohne Haube → immer Laserschutzbrille tragen
• HINWEIS: Verwenden Sie eine Brille für die richtige Wellenlänge

Rauch und Dämpfe

Der beim Schneiden freigesetzte Rauch enthält Partikel und flüchtige organische Verbindungen. Menge und Zusammensetzung des Rauchs variieren je nach Material. Das Einatmen von Laserrauch sollte jedoch möglichst vermieden werden.

Zu diesem Zweck verfügt eine Lasermaschine immer über eine Rauchabsaugung. Idealerweise handelt es sich dabei um ein System, das den Rauch nach draußen leitet, sodass er nicht mehr zurückgeblasen werden kann. Manchmal enthält ein solches System auch einen Partikelfilter, der größere Partikel zurückhält, damit diese nicht wieder ausgeblasen werden.

Was Sie als Laserbediener tun können, ist, nach dem Schneiden einen Moment zu warten, bevor Sie die Maschinenhaube öffnen. So kann der restliche Rauch richtig entweichen und nicht in den Raum gelangen.

Wenn keine Möglichkeit zur Belüftung besteht, kann auch eine Filteranlage eingesetzt werden. Diese reinigt die Luft mithilfe mehrerer Filtertypen und bläst die saubere Luft anschließend wieder in den Raum zurück. Vorsicht ist jedoch geboten: Filteranlagen können Schadstoffe nicht zu 100 % entfernen. Achten Sie daher immer genau darauf, welche Materialien Sie mit einer solchen Anlage schneiden können und welche nicht. Informationen dazu erhalten Sie vom Hersteller der Filteranlage.

Die Reinigung der gesamten Abgasanlage ist unerlässlich, denn verschmutzte Anlagen führen zu einer geringeren Rauchabsaugung und können sogar eine Brandgefahr darstellen. Achten Sie bei der Installation auf eine gute Konstruktion und darauf, dass alle Teile für die Reinigung leicht zugänglich sind. Je nach Umfang der Laserarbeiten sollten Sie die Abgasanlage halbjährlich oder monatlich gründlich reinigen.

Eine schlecht funktionierende Rauchabzugsanlage erhöht nicht nur das Risiko gesundheitlicher Probleme, sondern kann auch Brände verursachen.

Wichtige Erkenntnisse:

• Sorgen Sie für ein gut konzipiertes Rauchabzugssystem
• Wenn Sie einen Filter verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie wissen, welche Materialien Sie schneiden können und welche nicht.
• Reinigen Sie das Innere des Rauchabzugs regelmäßig
• Warten Sie nach dem Schneiden mindestens 30 Sekunden, bevor Sie die Haube öffnen

Materialien

Nicht alle Materialien eignen sich zum Laserschneiden. Manche Materialien erzeugen so schädliche Dämpfe, dass Sie sie niemals schneiden sollten, selbst mit einer nach außen gerichteten Rauchabsaugung. Diese Gase sind selbst in sehr geringen Konzentrationen schädlich und können außerdem Korrosion (Rost) an Ihrer Maschine verursachen.

PVC ist ein Material, das beim Lasern Chlorgas freisetzt. PVC wird in vielen Produkten verwendet, beispielsweise in Vinyl (Plattenspielern), Kunstleder (Kunstleder) und Aufkleberfolie. Diese sind daher für Laser absolute No-Gos. Es gibt aber auch andere Materialien, die Sie niemals schneiden sollten.

Als Faustregel gilt: Schneiden Sie nur Materialien, deren Beschaffenheit und Sicherheit Sie kennen. Wenn Sie unsicher sind oder die Quelle nicht bestimmen können, verwenden Sie den Laser nicht.

Selbstverständlich sind die Materialien bei Lasersheets gefahrlos zu schneiden, sofern Sie über eine geeignete Absauganlage verfügen und die Sicherheitshinweise des Herstellers beachten.

Zusammenfassend:

• Schneiden Sie niemals Materialien, die Sie nicht kennen
• Schneiden Sie nur Materialien, von denen Sie wissen, dass sie sicher sind

Eignung Ihrer Maschine

Laserschneidmaschinen für Holz und Kunststoff gibt es mit Leistungen von 40 W bis über 500 W (für Stahl sogar bis zu mehreren kW!). Außerdem haben Sie die Wahl zwischen Diodenlaser und CO₂-Laser. Und schließlich gibt es natürlich enorme Qualitätsunterschiede. Verwenden Sie die richtige Maschine für die richtige Arbeit, um auf der sicheren Seite zu sein.

Ausreichende Leistung

Je geringer die Leistung, desto langsamer müssen Sie den Laser einstellen, um sauber zu schneiden. Bei dickeren Materialien muss der Laser bei gleicher Leistung auch langsamer bewegt werden als bei dünneren. Das Problem bei langsamer Bewegung ist, dass das Material um den Schnitt herum sehr heiß wird. Wenn Sie sich zu langsam bewegen, kann das Material so heiß werden, dass es verbrennt.

Mehrmaliges Schneiden entlang derselben Linie ist in der Regel keine gute Lösung oder zumindest riskant. Bei den ersten Durchgängen kann die Luft des Schneidkopfes das Material nicht durchdringen und kühlt daher weniger effektiv. Dadurch erwärmt sich das Material deutlich, als wenn der Schnitt „durch“ wäre.

Idealerweise sollte Ihr Laser über genügend Leistung verfügen, um das Material mit einer Geschwindigkeit von mindestens 5 bis 10 mm/s zu schneiden. Wenn er langsamer sein muss, verwenden Sie ein dünneres Material oder eine leistungsstärkere Maschine.

Richtiger Lasertyp

Diodenlaser, CO₂-Laser und Faserlaser haben alle eine unterschiedliche Wellenlänge („Farbe“) des Laserlichts und das Ausmaß, in dem jede Farbe absorbiert, übertragen oder reflektiert wird, variiert je nach Material.

Wenn Sie versuchen, ein Material zu schneiden, das nicht mit Ihrem Laser kompatibel ist, kann es zu einer starken Erwärmung kommen, ohne dass der Schnitt erfolgt. Dies stellt eine Brandgefahr dar und sollte daher vermieden werden.

Ausreichend Luftunterstützung / Druckluft

Die meisten Laser sprühen Druckluft aus dem Schneidkopf. Dies wird auch als „Luftunterstützung“ bezeichnet. Es bläst den Rauch vom Schnitt weg und kühlt gleichzeitig das Material.

Generell gilt: Je härter der Luftstrahl, desto sicherer der Schnitt. Manche Materialien (wie z. B. dicker Schaumstoff) lassen sich mit einem zu schwachen Luftstrom auch nur schwer schneiden.

Der starke Luftstrom hat jedoch auch Nachteile, wie das Wegblasen von Teilen oder die Bildung von Graten an der Schneide. Wie Sie sehen, macht die richtige Einstellung der Luftunterstützung einen großen Unterschied.

Checkliste:

• Sorgen Sie für ausreichend Luftunterstützung
• Diodenlaser? Achten Sie auf die Materialverträglichkeit.
• Ausreichend schnelles Schneiden: mindestens 5–10 mm/s
• Vorzugsweise nicht mehrmals über denselben Schnitt

Wartung Ihrer Maschine

Ein gut gewarteter Laserschneider reduziert das Risiko von Störungen und kann gefährliche Situationen verhindern. Die wichtigsten Punkte, die überprüft und gewartet werden müssen, sind:

Spiegel und Linsen

Die Optik sollte staubfrei, kratzfrei und unbeschädigt sein. Ist dies nicht der Fall, reinigen oder ersetzen Sie sie. Überprüfen Sie dies regelmäßig, beispielsweise einmal pro Woche und insbesondere nach längeren Einsätzen.

Siehe auch den Blogbeitrag zum Reinigen von Optiken.

Rauchabsaugung

Ihr Rauchabzug sollte über ausreichend Zug verfügen, um den Rauch innerhalb von Sekunden abzusaugen. Wenn Sie bemerken, dass sich die Situation verschlimmert, reinigen Sie die Kanäle und Ventilatoren. Tun Sie dies vorbeugend alle drei Monate.

Loser Schmutz und Schnittabfälle in Ihrer Maschine

Leeren Sie den Auffangbehälter am Boden Ihrer Maschine nach jedem Einsatz, spätestens jedoch am Ende des Tages.

Arbeitsplatz

Ein sicherer und organisierter Arbeitsplatz trägt dazu bei, Unfälle zu vermeiden. Sorgen Sie für ausreichend Platz zur Lagerung Ihrer Materialien und Werkstücke und legen Sie niemals Gegenstände auf den Laser. Eine ausreichende Belüftung der Maschinenumgebung ist ebenfalls wichtig, da beim Be- und Entladen immer Dämpfe austreten.

Idealerweise steht neben oder in der Nähe der Maschine ein gut beleuchteter Tisch, der mindestens so groß ist wie das zu schneidende Material. Hier können Sie Ihr Schnittgut auslegen, prüfen, Abschnitte entnehmen und gegebenenfalls herausschneiden. Als Werkzeuge benötigen Sie unter anderem ein Cuttermesser, eine Schneidematte, Schleifpapier und Reinigungsflüssigkeit.

Sorgen Sie außerdem dafür, dass vor und neben der Maschine genügend Platz ist, um im Bedarfsfall schnell an die Maschine heranzukommen. Hängen Sie natürlich einen Feuerlöscher gut sichtbar in der Nähe auf.

Einstellungen und Vorbereitung

Je nach Material ist die richtige Einstellung entscheidend. Eine falsche Konfiguration des Lasers kann zu Rauchentwicklung, schlechten Schneidergebnissen und im schlimmsten Fall zu Bränden führen.

Das Wichtigste ist, nicht zu langsam zu schneiden (siehe oben). Verwenden Sie beim Schneiden zunächst 100 % Leistung und streben Sie eine möglichst hohe Geschwindigkeit an, bei der das Material noch zuverlässig geschnitten wird. Bei sehr dünnen Materialien können Sie die Leistung anschließend herunterregeln, um eine sauberere Schneide zu erzielen.

Testen Sie die Einstellungen gründlich, bevor Sie mit einem längeren Auftrag beginnen. Testen Sie die Einstellungen in verschiedenen Winkeln des Schneidbetts, da die Laserleistung von Ort zu Ort erheblich variieren kann.

Goldene Regeln für sicheres Laserschneiden

Hier ist eine kurze Checkliste, damit Sie immer sicher arbeiten:

• Lassen Sie einen laufenden Laser niemals unbeaufsichtigt.
• Feuerlöscher griffbereit.
• Verwenden Sie ein geeignetes Rauchabzugssystem.
• Schützen Sie Ihre Augen (Haube oder Brille).
• Schneiden Sie nur sichere Materialien.
• Schneiden Sie nicht zu langsam.
• Verwenden Sie beim Schneiden ausreichend Luftunterstützung.
• Unbekanntes Material? Nicht verwenden.
• Halten Sie Ihren Laser und Arbeitsbereich sauber.
• Sorgen Sie für ausreichende Belüftung.

Sicherheit beginnt mit Wissen

Sicheres Laserschneiden erfordert Wissen und Vorbereitung. Egal, ob Sie Lehrer sind, eine eigene Werkstatt betreiben oder an einem persönlichen Hobbyprojekt arbeiten: Das Verständnis der Risiken und Lösungen trägt zu Ihrer Sicherheit und der Sicherheit Ihrer Umgebung bei.

Möchten Sie mehr über die besten Materialien oder Techniken erfahren? Stöbern Sie in unserem umfangreichen Katalog und unseren Tipps auf unserer Website. Sicheres Schneiden beginnt mit einer guten Vorbereitung!