Acryl schneiden und gravieren

Acryl (PMMA, häufig unter Markennamen wie Plexiglas oder Perspex gehandelt) ist der Werkstoff, für den CO₂-Laser am besten geeignet sind. Es lässt sich mit einer flammpolierten, glänzenden Schnittkante trennen, präzise gravieren und absorbiert die Wellenlänge von 10,6 µm nahezu vollständig.

Konsistent hervorragende Ergebnisse beruhen auf vier Faktoren: wissen, ob gegossenes oder extrudiertes Material vorliegt, den Luftdruck niedrig genug halten, damit die Kante glatt verläuft, die Oberflächen vor Rauch und Rückreflexionen schützen und Lösungsmittel vermeiden, die das fertige Werkstück reißen lassen.

Gegossen versus extrudiert: Welches Material wählen?

Acrylglas existiert in zwei Varianten, die sich unter dem Laserstrahl grundlegend unterschiedlich verhalten:

Eigenschaft	Gegossen (GS)	Extrudiert (XT)
Gravur	Strahlend weiße, kontrastreiche Mattierung. Die einzige Wahl für dekorative Gravuren.	Schwach graue Gravur, schmilzt und verläuft. Ungeeignet für Fotos oder feine Details.
Schnittkante	Sauber, flammpoliert und glänzend.	Sauber, flammpoliert, schmilzt etwas schneller.
Dickentoleranz	Schwankt über die Platte, bei dickeren Platten bis zu ±10 %. Kann Passungsprobleme bei Steckverbindungen verursachen.	Sehr gleichmäßige Materialstärke. Die bessere Wahl für Steckverbindungen und mehrlagige Aufbauten.
Preis	Teurer.	Günstiger.
Rissrisiko (Crazing)	Geringere Eigenspannungen, weniger anfällig für chemische Spannungsrisse.	Höhere Eigenspannungen; reißt extrem schnell, wenn es nach dem Schnitt mit Lösungsmitteln abgewischt wird.

Wählen Sie gegossenes Acryl (GS) zum Gravieren, wenn das Bauteil mit Reinigungsmitteln in Berührung kommen kann oder wenn maximale optische Reinheit gefordert ist.

Wählen Sie extrudiertes Acryl (XT), wenn exakte Materialstärken für Passungen wichtig sind, für einfache Zuschnitte und wenn die Materialkosten im Vordergrund stehen.

Unbekannte Reststücke identifizieren

Wenn die Schutzfolie fehlt oder unbeschriftet ist, gravieren Sie ein kleines Testfeld von 10 × 10 mm mit hoher Geschwindigkeit und geringer Leistung (z. B. 300 mm/s bei 15 %):

• Klares, strahlend weißes Mattierungsbild = gegossen (GS)
• Halbtransparente, angeschmolzene, leicht graue Oberfläche = extrudiert (XT)

Eine glatte, flammpolierte Schnittkante erzielen

Die glänzende Kante bei lasergeschnittenem Acryl ist kein Spezialeffekt, sondern das natürliche Ergebnis des Schmelzens und Wiederverlaufens des Materials beim Durchgang des Strahls. Drei Faktoren können diesen Verlauf stören:

1. Zu viel Air Assist. Druckluft mit hohem Druck kühlt die geschmolzene Kante ab, bevor sie glatt verlaufen kann, wodurch die Kante matt erstarrt. Reduzieren Sie den Luftdruck auf etwa 0,2 bis 0,4 bar – gerade genug, um verdampftes Monomer aus dem Strahlengang zu blasen und Flammen zu unterdrücken. Siehe Wie viel Air Assist benötigen Sie?
2. Zu hohe Schnittgeschwindigkeit. Bewegt sich der Strahl schneller, als das Material schmelzen und verlaufen kann, zeigt die Schnittfläche Riefen statt einer spiegelglatten Oberfläche. Verringern Sie die Geschwindigkeit und passen Sie die Leistung proportional an.
3. Falscher Fokuspunkt. Bei Acrylstärken über 5 mm empfiehlt es sich, den Fokus 1 bis 2 mm unter die Werkstückoberfläche zu legen. Dadurch liegt die engste Stelle des Strahls im Materialinneren, was zu geraderen Schnittkanten führt: Den echten Fokuspunkt finden.

Crazing: Warum Acryl Stunden nach dem Schnitt reißt

Das Laserschneiden erzeugt starke lokale thermische Spannungen entlang der Schnittlinie im Material. Für sich genommen ist diese Spannung unsichtbar und meist harmlos.

Die Katastrophe geschieht, wenn das frisch geschnittene Teil mit Alkohol, Aceton oder Glasreiniger gereinigt wird. Das Lösungsmittel greift die unter Spannung stehenden Polymerketten an, wodurch die Schnittkante schlagartig von einem Netz feiner Haarrisse (Crazing) überzogen wird oder vollständig zerspringt.

• Reinigen Sie lasergeschnittenes Acryl keinesfalls mit Isopropanol (IPA), Spiritus, Aceton oder lösungsmittelhaltigen Reinigern.
• Verwenden Sie lauwarmes Wasser mit einem Tropfen Spülmittel oder einen speziellen antistatischen Kunststoffreiniger (wie Burnus oder Novus 1).
• Muss das Teil lösungsmittelverschweißt oder thermisch nachbehandelt werden, tempern Sie es zuvor im Ofen (üblicherweise 80 °C für zwei Stunden pro Millimeter Materialstärke, anschließend langsam abkühlen lassen).

Maskierung und Schutzfolie

• Papierabdeckung beim Schneiden belassen. Sie schützt die Oberfläche vor Schmauchniederschlag und verhindert Verbrennungen.
• Kunststofffolie vor dem Schneiden abziehen. Manche Folien schmelzen in die Schnittkante ein, verkleben den Schnitt und erzeugen stechende Dämpfe. Ist die Platte beidseitig mit Folie versehen, ziehen Sie die Oberseite ab und ersetzen Sie diese durch Papier-Transferklebeband, oder schneiden Sie die Oberseite unmaskiert.
• Beim Gravieren die obere Schutzschicht vollständig entfernen. Eine Gravur durch Papier hinterlässt verbrannten Klebstoff in der Gravurtiefe, der nur mühsam zu entfernen ist.

Was Sie nicht schneiden dürfen

Nicht jede transparente, feste Platte ist Acrylglas. Polycarbonat sieht sehr ähnlich aus, wird oft daneben verkauft, darf jedoch keinesfalls auf einem CO₂-Laser geschnitten werden: Es absorbiert schlecht, verfärbt sich, fängt leicht Feuer und hinterlässt eine gelbe, verbrannte Kante. PVC-Platten sind wegen toxischer und korrosiver Chlorgase noch weitaus gefährlicher.

Können Sie die Materialart nicht zweifelsfrei bestätigen, legen Sie die Platte nicht in die Maschine: Welche Materialien können Sie mit einem CO₂-Laser schneiden?

Auf einer BRM-Maschine

Ausgangswerte finden Sie in den Tabellen mit Beispielparametern: Schneiden, 100 W und Gravieren, 100 W. Diese sind auch in der BRM-Materialbibliothek für LightBurn hinterlegt.

Betrachten Sie alle Werte als Ausgangspunkte. Acryl variiert zwischen Herstellern und Chargen. Wie Sie ausgehend von diesen Richtwerten die optimalen Einstellungen ermitteln, beschreibt Wie finde ich die richtigen Parameter für mein Material?

Reflexionen vom Auflagetisch auf die Unterseite von klarem Acrylglas sind eine häufige Ursache für punktförmige Beschädigungen der Rückseite: Was können Sie gegen Reflexionen auf der Unterseite Ihres Materials tun?