Snijvoeg: waarom je lasergesneden onderdelen niet passen

Je tekent een vierkant van 50 mm, snijdt het, meet het na en het komt er op 49,8 mm uit. Je tekent een pen precies zo breed als zijn sleuf, en de verbinding zit los. Dit is de snijvoeg, en zodra je het getal voor jouw machine en materiaal kent, kun je het volledig wegontwerpen.

Snijvoeg of kerf?

In de laserwereld hoor je meestal het Engelse woord kerf. Het Nederlandse woord is snijvoeg. Beide slaan op hetzelfde: de strook materiaal die de straal wegneemt. Deze site gebruikt snijvoeg, en de instelling in de software heet vrijwel overal kerf.

Wat een snijvoeg is

Een laser snijdt niet langs een lijn zoals een pen er een tekent. Hij neemt een strook materiaal weg met een meetbare breedte. Die strook is de snijvoeg.

De straal volgt de lijn die je getekend hebt, dus de snijvoeg wordt gecentreerd op je lijn weggenomen, ongeveer de helft aan elke kant. Dat heeft twee gevolgen:

• Onderdelen komen kleiner uit dan getekend, in totaal één snijvoegbreedte (de helft van elke kant).
• Gaten komen groter uit dan getekend, in totaal één snijvoegbreedte.

Daarom zit een pen-en-sleufverbinding die op exacte maat is getekend altijd los: de pen verloor een halve snijvoeg aan elke kant en de sleuf won een halve snijvoeg aan elke kant. De speling die je overhoudt is twee keer de snijvoegbreedte, en daarom voelt de verbinding veel losser dan het getal alleen doet vermoeden.

Hoe breed is hij?

Bij een CO₂-laser op niet-metalen is de snijvoeg doorgaans 0,1 tot 0,3 mm. Dat bereik is breed omdat de snijvoeg geen vaste eigenschap van de machine is. Hij verandert met:

Factor	Effect op de snijvoeg
Brandpuntsafstand van de lens	Een kortere brandpuntsafstand focust tot een kleinere spot en snijdt een smallere voeg. Een lange lens snijdt breder.
Focushoogte	De voeg is het smalst op de echte focus en wordt breder naarmate de focus beide kanten op verloopt.
Vermogen en snelheid	Meer vermogen, of langzamer rijden, brengt meer energie in en verbreedt de voeg.
Materiaal	Acrylaat, multiplex, MDF, leer en vilt gedragen zich allemaal anders, en de dikte telt ook mee.
Materiaaldikte	De snede is licht V-vormig, dus de voeg is aan de bovenkant iets breder dan aan de onderkant.

Door die lijst bestaat er geen bruikbaar universeel getal. Meet je eigen waarde, voor de combinatie die je werkelijk gebruikt.

De snijvoeg is niet constant over de dikte

De straal is een kegel, dus de snede is licht wigvormig, bovenaan breder dan onderaan. Bij dun materiaal doet dat er niet toe. Bij dik acrylaat wel, en daarom kan een onderdeel dat in 3 mm klemt in 10 mm te strak zitten. Heb je precisie nodig in dik materiaal, meet de voeg dan op het vlak dat voor de verbinding telt.

Je snijvoeg meten met één snede

Hier bestaat kant-en-klaar gereedschap voor, van Nameek en Elplatt, en dat is wat wij bij BRM Lasers gebruiken: snijvoegmeter op Thingiverse.

Als Thingiverse niet bereikbaar is

We linken naar het origineel omdat de makers de credits verdienen. Kun je er niet bij, dan hosten wij een kopie: snijvoegmeter (SVG).

1. Importeer het bestand in je lasersoftware en gebruik dezelfde instellingen als voor de echte klus.
2. Snijd het ontwerp.
3. Schuif het plaatje met het kleine vierkante gat over de meter. Het blijft steken op het punt waar de sleuf niet langer breder is dan de snede. Lees bovenaan de waarde af.

Die waarde is de volledige snijvoegbreedte. Halveer hem: die halve snijvoeg is het getal dat de offset in de software verwacht, omdat de straal aan elke kant van je lijn een halve voeg wegneemt.

Schrijf het op

Houd een tabelletje bij met snijvoegwaarden per materiaal, dikte en lens, en gebruik de waarde opnieuw zodra die combinatie terugkomt.

De compensatie toepassen

Twee manieren, en het zijn alternatieven, geen stappen.

Optie 1: laat de software het snijpad verschuiven

In LightBurn zit de instelling op de laag. Open de instellingen van een lijnlaag, ga naar Advanced en vul Offset in. Een positieve waarde compenseert aan de buitenkant van de vorm, een negatieve waarde aan de binnenkant.

Optie 2: ontwerp de compensatie in de tekening

Specifiek voor verbindingen is de speling in de CAD inbouwen, in plaats van op een software-offset leunen, expliciet: het reist mee met het bestand en het overleeft de gang naar een andere machine.

Teken je een pen en een sleuf die moeten klemmen, maak de pen dan één volle snijvoeg breder dan de sleuf. De pen verliest een halve voeg per kant en de sleuf wint een halve voeg per kant, dus ze sluiten precies op elkaar aan.

Veel generatoren voor kisten en vingerverbindingen vragen je snijvoeg vooraf en doen dit rekenwerk voor je. Geef ze het getal dat je gemeten hebt.

Gebruik niet allebei tegelijk

Ontwerp je de compensatie in de tekening en zet je een snijvoegoffset in de software, dan pas je hem twee keer toe en gaan de onderdelen niet in elkaar. Kies één methode en houd die aan.

Verbindingen ontwerpen die werken

Snijvoegcompensatie doet er pas toe als de geometrie van de verbinding klopt. Een paar regels die materiaal besparen:

• Vingerlengte ≈ materiaaldikte, of een klein veelvoud daarvan. Een verbinding met vingers die veel korter zijn dan het materiaal is zwak, en een met heel lange vingers is kwetsbaar om te snijden.
• Test voordat je alles snijdt. Snijd één verbinding (één pen, één sleuf) voordat je een hele kist snijdt.
• Streef naar een lichte klemfit, niet naar een hamerfit. Vooral acrylaat gaat craqueleren of scheuren als je een verbinding forceert, soms pas dagen later.
• Bepaal vooraf of je gaat lijmen. Wordt de verbinding gelijmd, dan is iets losser beter, want bij een persfit kan de lijm nergens heen.
• Denk eraan dat de plaat niet precies zijn nominale dikte heeft. “3 mm” multiplex is routinematig 2,7 tot 3,2 mm. Zijn je sleuven op 3,0 mm getekend en meet de plaat 2,7 mm, dan zit de verbinding al 0,3 mm los voordat de snijvoeg meedoet. Meet de plaat in plaats van op het etiket te vertrouwen.

Op een BRM-machine

Twee dingen om specifiek op te letten:

• Je snijvoeg hangt af van de gemonteerde lens. BRM-machines kunnen met verschillende brandpuntsafstanden worden uitgerust, en die geven niet dezelfde snijvoeg. Wissel je van lens, meet dan opnieuw. Zie verschillende lenzen en welke lens past op welk machinemodel.
• De snijvoeg is een goed vroegsignaal. Komt een meting die maandenlang stabiel was ineens veel breder uit, onderzoek dat dan in plaats van ervoor te compenseren; een breder wordende voeg betekent meestal dat de focus verlopen is of dat de optiek schoongemaakt moet worden. Zie mijn laser snijdt niet meer door.