Faserlaser
Faserlaser
Was ist ein Faserlaser?
Ein Faserlaser ist ein moderner Lasertyp, der Licht in einer Glasfaser erzeugt und verstärkt. In dieser Faser befindet sich ein spezielles Material (meist Ytterbium), das durch eine Laserdiode angeregt wird. Das erzeugte Licht wird extrem stark gebündelt und verlässt die Faser als hochpräziser Laserstrahl. Faserlaser werden vor allem für Metallgravuren, Markierungen und Tiefengravuren verwendet.[1]
Wie funktioniert ein Faserlaser?
In der Mitte der Glasfaser befindet sich der sogenannte Kern. Dort wird das Licht verstärkt, wenn Strom in die angeschlossenen Laser-Dioden fließt. Die Dioden pumpen Energie in die Faser, wodurch Elektronen in Bewegung geraten und Photonen (Lichtteilchen) abgeben. Durch Spiegel an den Enden der Faser läuft das Licht hin und her und wird immer stärker – bis ein gebündelter Laserstrahl entsteht. Dieses Licht wird schließlich über einen Galvo-Scanner und eine F-Theta-Linse auf das Werkstück gelenkt.[2]
Warum heißt er Faserlaser?
Der Name kommt daher, dass die Laserverstärkung in einer Glasfaser passiert – also nicht in einem Gas (wie beim CO2-Laser) und auch nicht direkt in einer Diode (wie beim Diodenlaser). Diese Bauweise macht den Faserlaser besonders kompakt, stabil und effizient.[3]
Wellenlänge & Wirkung auf Materialien
Die Wellenlänge eines typischen Faserlasers liegt bei 1,06 µm (also 1064 nm). Diese Wellenlänge wird sehr gut von Metallen absorbiert. Deshalb sind Faserlaser die erste Wahl für Anwendungen auf:
- Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing, Kupfer, Titan
- vergoldeten oder lackierten Oberflächen
- manchen Kunststoffen (z. B. schwarz oder eingefärbt)
Für Holz, Acryl oder Glas ist diese Wellenlänge dagegen weniger geeignet – dort wirkt ein CO2-Laser besser.[4]
Was kann man mit einem Faserlaser machen?
- Gravieren: Logos, Texte, Fotos oder Tiefengravuren auf Metalloberflächen.
- Markieren: z. B. Typenschilder, Seriennummern, QR-Codes, Werkzeuge.
- Abtragen: Entfernen von Beschichtungen oder Lacken.
- Anlassen (Farbgravur): Bei bestimmten Einstellungen lassen sich durch Wärmeeffekte Farbverläufe erzeugen, vor allem auf Edelstahl.
Mit den richtigen Parametern lassen sich sogar Reliefs und Tiefengravuren erzeugen, die wie kleine 3D-Bilder wirken.[5]
Aufbau eines Faserlasers
- Laserquelle: besteht aus der dotierten Glasfaser (z. B. Ytterbium-Faser) und Pumpdioden.
- Strahlführung: der Laserstrahl wird durch eine flexible Glasfaserleitung zum Galvo-Kopf geführt.
- Galvo-Scanner: zwei bewegliche Spiegel lenken den Strahl blitzschnell in X- und Y-Richtung.
- F-Theta-Linse: sorgt für eine gleichmäßige Fokussierung über die Arbeitsfläche.
- Steuerung & Software: übernehmen Position, Geschwindigkeit, Leistung und Pulstakt.
Diese Kombination macht den Faserlaser zu einem präzisen Werkzeug, das winzige Details in Sekunden erzeugen kann.[2]
MOPA & Q-Switch – was bedeutet das?
Faserlaser gibt es in zwei Hauptvarianten:
- Q-Switch: einfacher aufgebaut, feste Pulsbreite, ideal für Gravuren und Markierungen.
- MOPA (Master Oscillator Power Amplifier): bietet verstellbare Pulsbreiten und Frequenzen – perfekt für Farbgravuren, feine Oberflächen und Tiefengravuren mit hoher Kontrolle.
Ein [[MOPA-Laser]] ist also die „Profi-Version“ eines Faserlasers mit mehr Einstellmöglichkeiten.[6]
Vorteile und Nachteile
- Vorteile: hohe Lebensdauer (bis 100.000 Stunden), wartungsfrei, sehr effizient, kein Spiegel-Justieren nötig, exakte Metallgravuren, kompakte Bauform.
- Nachteile: teuer in der Anschaffung, nicht geeignet für transparente oder organische Materialien, Laserlicht unsichtbar (Sicherheitsrisiko).
Im Vergleich zu einem CO2-Laser ist der Faserlaser also ideal für Metalle, aber weniger für Holz oder Acryl.[4]
Sicherheit beim Faserlaser
Auch Faserlaser arbeiten mit unsichtbarem Infrarotlicht. Es ist extrem gefährlich für die Augen! Deshalb gilt:
- Immer eine passende Schutzbrille (1,06 µm) tragen, wenn der Laser offen betrieben wird.
- Nur in geschlossenen Systemen arbeiten oder Gehäuse geschlossen halten.
- Reflexionen vermeiden – polierte Metalle können den Strahl unkontrolliert ablenken.
- Gute Abluftanlage verwenden – Gravurdämpfe sind oft gesundheitsschädlich.
Sicherheit steht bei jedem Laserprojekt an erster Stelle![4]
Pflege & Wartung
Faserlaser sind fast wartungsfrei, doch einige Punkte sind wichtig:
- Optiken sauber halten: Linse und Schutzglas regelmäßig reinigen.
- Kühlung prüfen: viele Quellen sind luftgekühlt, aber Lüfter sollten frei bleiben.
- Galvo-Einheit: Staubfrei halten und keine Stöße!
- Software-Parameter sichern: Einstellungen und Profile regelmäßig speichern.
Wer den Laser pflegt, erhält gleichbleibend saubere Gravuren und verlängert die Lebensdauer erheblich.[5]
Faserlaser im Vergleich zu anderen Lasertypen
CO2-Laser: besser für Holz, Acryl, Leder – funktioniert kaum bei Metallen.
Diodenlaser: günstig, aber weniger Leistung und Präzision.
Faserlaser: teuer, aber ideal für Metallbearbeitung, langlebig und sehr schnell.
Darum sind Faserlaser heute Standard in Industrie und Gravurtechnik.[3]
