So gut wie jeder weiß, dass es bei einem guten Auto nicht nur auf die Anzahl der PS ankommt. Oder Bilder nicht automatisch besser werden, wenn die Kamera viele Megapixel hat. Oder ein Smartphone länger durchhält nur, weil der Akku größer ist. Bei all diesen Beispielen kommen viele Komponenten zusammen, die am Ende dafür sorgen, dass die Produkte in dem, was sie tun sollen, gut sind.
Und ganz genau so ist es auch bei einem Lasercutter. Dabei kommt es nicht nur darauf an, wie viel Watt der Laserkopf auf das Material bringt, sondern was stattdessen noch alles mit hineinspielt. Deswegen beschäftigen wir uns in diesem Artikel mit der Thematik “Watt sind nicht gleich Watt”. Zuallererst gibt es jedoch eine kleine Einführung zum Watt.
Die Welt der Watt: Eine Einführung in die Leistung
Wenn wir über Energie und Arbeit sprechen, spielt das "Watt" eine zentrale Rolle. Diese Einheit der Leistung, dient dazu, die Geschwindigkeit zu messen, mit der Arbeit verrichtet wird oder Energie umgewandelt wird. Das Watt ist ein Eckpfeiler des Internationalen Einheitensystems (SI) und findet breite Anwendung in der Physik und Technik.
Wer hat Watt erfunden?
Die Einheit Watt verdankt ihren Namen dem schottischen Ingenieur James Watt, der im 18. Jahrhundert für die Entwicklung von Dampfmaschinen bekannt war. Seine Arbeit revolutionierte die industrielle Welt und trug dazu bei, die Bedeutung der Leistung zu verstehen.
Was ist Watt?
Das Watt ist die Einheit, die die Leistung in einem physikalischen Kontext misst. In einfachen Worten handelt es sich dabei um die Rate, mit der Arbeit verrichtet wird. Denk an einen Motor, eine Glühbirne oder sogar den menschlichen Körper - all diese Geräte und mehr können in Watt gemessen werden.
Berechnung der Leistung
Die Leistung (P) kann mithilfe der Formel P = W/t berechnet werden. Hier steht P für die Leistung, W für die verrichtete Arbeit und t für die Zeit. Ein Beispiel: Wenn 100 Joule Arbeit in 10 Sekunden verrichtet werden, beträgt die Leistung 10 Watt.
Watt in der Praxis - elektrische Leistung
In der Elektrotechnik ist das Watt allgegenwärtig. Die Leistung von elektrischen Geräten wird in Watt gemessen. Eine 60-Watt-Glühbirne wandelt elektrische Energie in Licht und Wärme um, während ein Hochleistungscomputer möglicherweise Hunderte von Watt verbraucht.
Mechanische Leistung
In der Welt der Mechanik wird Watt verwendet, um die Arbeit zu quantifizieren, die Maschinen verrichten. Dies ist beispielsweise in der Automobilindustrie von Bedeutung, um die Leistung von Fahrzeugmotoren zu beschreiben.
Was bewirkt die Wattzahl eines Lasers?
Grundsätzlich kann man sagen, je mehr Watt bzw. Leistung ein Laser hat, desto mehr Energie kann in der gleichen Zeit durchschnittlich auf das Werkstück einwirken.
Wichtig ist es, diese Zahl nicht mit der Eingangsleistung eines Lasercutters zu verwechseln. Unser dreamcut [x] wird dabei beispielsweise mit einem 90W Netzteil betrieben, der Laserkopf verfügt jedoch über 10 Watt optische Ausgangsleistung. Außerdem muss zwischen Diodenlaser und CO₂ Lasern unterschieden werden. Die Leistung dieser beiden Laser ist sehr schwer vergleichbar, da sie aufgrund verschiedener Wellenlängen unterschiedlich auf das Material einwirken.
Diodenlaser und CO₂ Laser im Vergleich
Ganz grob zusammengefasst entsteht das Laserlicht bei einem Diodenlasercutter direkt im Laserkopf und wird in Form von sichtbarem Licht ohne Umleitung auf das Material geschossen.
CO₂ Laser sind im Vergleich deutlich komplexer und größer. Dabei entsteht der Laserstrahl durch Gase in einer CO₂ Röhre hinter der Arbeitsfläche. Mithilfe von Spiegeln wird das nicht sichtbare Laserlicht in den Arbeitsbereich geleitet.
Vorteile eines Diodenlasercutters
Wie das vorherige Kapitel bereits vermuten lässt, ist ein großer Vorteil eines Diodenlasercutters die kompaktere Bauweise. Mit deutlich weniger Platzaufwand kann ein leistungsstarker Laser betrieben werden, wodurch die Arbeitsfläche bei gleicher Gehäusegröße deutlich großzügiger ausfällt. Zusätzlich sind Diodenlasercutter wie der Mr Beam leichter als CO₂ Laser und somit auch transportabler.
Durch die kompaktere Bauweise ist es außerdem viel einfacher und günstiger einen Diodenlasercutter zu warten oder zu reinigen. Der CO₂-Lasercutter besteht dagegen aus deutlich mehr Einzelteilen, die alle sehr wartungsanfällig sind. So müssen beispielsweise die Spiegel immer sauber gehalten und ausgerichtet werden und die CO₂ Röhre regelmäßig getauscht werden. Somit sind Diodenlasercutter zusätzlich auch noch langlebiger.
Darüber hinaus sind diese insgesamt effizienter und verbrauchen weniger Strom. In Kombination mit der günstigeren Wartung kann hier auf lange Sicht Geld eingespart werden.
Abgesehen von all diesen praktischen Aspekten haben Diodenlaser auch beim Bearbeiten von Materialien direkte Vorteile. Dank der Wellenlänge des Lichts sind diese deutlich besser darin, organische Materialien zu schneiden als CO₂ Laser. Dazu zählen zum Beispiel Holz, Karton oder Leder.
Zudem können bei gleicher Leistung mit einem Diodenlaser deutlich dickere Materialien geschnitten werden. Durch die direkte Laserlichteinstrahlung auf das Material kann der Fokuspunkt eines Diodenlasers über eine längere Strecke gehalten werden. So bleibt der Laserstrahl auch weiter unten noch dünn und somit effizient.
Nachteile eines Diodenlasercutters
Natürlich ist auch ein Diodenlasercutter nicht perfekt, was wir hier auch gar nicht verheimlichen wollen.
Der größte Nachteil eines Diodenlasers ist, dass es nicht möglich ist, transparente und semitransparente Materialien zu bearbeiten. Da ein Diodenlaser im Gegensatz zum CO₂ Laser mit sichtbarem Licht arbeitet, dringt das Laserlicht dabei ganz simpel durch das Material hindurch, ohne einen Effekt darauf zu haben.
Unterschiede zu anderen Diodenlasercuttern
Natürlich gibt es auch bei Diodenlaser nochmal massive Unterschiede. So muss zum Beispiel zwischen durchschnittlicher Leistung und maximaler Impulsenergie unterschieden werden. Beim Mr Beam wird zwar die durchschnittliche Leistung in Watt angegeben, die maximale Impulsenergie ist jedoch nochmal etwas höher. Vergleichbar wäre das mit einer Bohrmaschine, die im normalen Modus konstant in eine Wand bohrt. Wird jedoch der Schlagbohrmodus, wobei die Schläge der maximalen Impulsenergie entsprechen, aktiviert, kann ein noch schnelleres und besseres Ergebnis erzielt werden.
Zudem spielen der intelligente Einsatz unseres dreamcut Luftstroms, die Größe und Länge des Fokuspunkts sowie der effiziente Aufbau bzw. die optimale Abstimmung aller Komponenten unserer Laserköpfe eine wichtige Rolle, warum der Mr Beam so gut durch Materialien schneiden kann.
Fazit zur Leistung eines Lasers - Watt sind nicht gleich Watt!
Alles in allem kann man sagen, dass eben nicht nur die Wattzahl eines Laserkopfs darüber entscheidet, wie gut er wirklich ist. Viel besser erkennbar ist das daran, ob der Laser am Ende des Tages wirklich durch ein Material schneiden kann oder nicht.
Wir hoffen, wir konnten mit diesem Artikel einige Fragen und Unklarheiten zur Laserleistung aus der Welt schaffen. Auf YouTube haben wir das Thema in einem Video aufgegriffen und anschaulich erklärt.
