Faserlaser vs CO2-Laser: Unterschiede, Vergleich

Die Unterschiede zwischen CO2 und Faserlaser

Der CO2-Laser verwendet, wie der Name schon sagt, ein auf Kohlendioxid basierendes Gasgemisch. Dieses Gemisch, das sich in der Regel aus CO2, Stickstoff und Helium zusammensetzt, wird elektrisch angeregt, um den Laserstrahl zu erzeugen. Festkörperlaser gibt es als Faser- oder Scheibenlaser in ähnlichen Leistungsbereichen wie ihre CO2-Pendants. Wie bei der CO2-Variante beschreibt die namensgebende Komponente das laseraktive Medium, in diesem Fall einen glasartigen oder kristallinen Festkörper in der Form einer Faser oder einer Scheibe. 

Während beim Lasertyp CO2-Laser der Laserstrahl durch einen Strahlengang mit Optik geführt wird, wird beim Faserlaser (engl. fiber laser) die Laserstrahlung in einer aktiven Faser erzeugt und über eine Transportfaser zum Schneidkopf der Maschine geführt. Einer der zentralsten Unterschiede ist neben dem Lasermedium als solches aber dessen Wellenlänge: Bei einem Faserlaser beträgt diese um die 1µm und bei einem CO2-Laser 10µm. Die kürzere Wellenlänge des Faserlasers führt zu einer höheren Absorptionsrate beim Schneiden von Stahl, Inox und Aluminium.

Die CO2-Technologie ist für Allrounder geeignet, die verschiedene Materialien und dicke Blechtafeln verarbeitet, vor allem aber auch nicht metallische Materialien wie Holz, Kunststoffe oder Glas. Faserlaser finden in vielen Branchen Anwendung. Eine Faserlaserschneidanlage eignet sich zur Bearbeitung von dünnen bis dicken Blechen in Stahl, Edelstahl, Aluminium und Buntmetallen (Kupfer und Messing).

Vorteile eines Faserlasers versus CO2-Laser

Die beiden Lasertypen besitzen viele Anwendungsbereiche. Für den CO2-Laser spricht, dass bei dickem Stahl (Mild Steel) eine schönere Schnittqualität resultiert, für den Faserlaser die hohe Schneidegeschwindigkeit und die geringeren Betriebskosten pro Stunde. Im Vergleich benötigen Faserlaser nicht annähernd so viel Energie wie die CO2 und der elektrische Wirkungsgrad eines Faserlasers ist bis zu 5-mal größer. Außerdem zeichnet sich der Faserlaser durch eine vereinfachte Strahlführung aus.

Eine Faserlaseranlage mit 8 bis 10 kW Laserleistung benötigt lediglich rund 20 Prozent der Aufstellfläche eines CO2-Lasers gleichartiger Leistung. Neben Intensität der Laserleistung und die Schnittgeschwindigkeit geht es vor allem um die Frage: Welches ist der richtige Prozessablauf? Auch die leistungsfähigste Maschine oder Anlage ist nur dann wirtschaftlich, wenn ihr Potenzial ausgeschöpft wird.

Die Faserlasertechnologie hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und findet in vielen Bereichen Verwendung:

• Ein leistungsstarker Faserlaser kann bis zu fünfmal schneller schneiden als ein konventioneller CO2-Laser bei der Hälfte der Betriebskosten → weniger Betriebsstunden durch Geschwindigkeitsvorteil führen zu enormer Kosteneinsparung
• Die Energieeffizienz des Faserlasers ist deutlich besser → Energieeinsparung
• Faserlaser benötigen keine Aufwärmphase – diese beträgt normalerweise bis zu 10 Minuten bei einem CO2-Laser.
• Bei einem Faserlaser liegt kein Bedarf für Wartung des Strahlengangs vor. Dies kann bis zu 4 oder 5 Stunden pro Woche bei einem CO2-Laser dauern.

Ein Nachteil des Faserlasers im Vergleich zum CO2 ist, dass der Einsatz bei bestimmten Materialien wie z. B. Holz eingeschränkt ist.

Schlussfolgerung: Als innovative Technologie, mit der Kosten eingespart werden, ist der Faserlaser – vorwiegend bei Metallen für Metallgravuren & Co. – die richtige Wahl.