Acrylaat snijden en graveren

Acrylaat (PMMA, vaak verkocht onder merknamen zoals Plexiglas en Perspex) is hét materiaal waar CO₂-lasers het best voor geschikt zijn. Het snijdt met een natuurlijk gepolijste, glanzende rand, graveert haarscherp en absorbeert de golflengte van 10,6 µm vrijwel volledig.

Het consistent behalen van een mooi resultaat draait om vier dingen: weten of je gegoten of geëxtrudeerd materiaal hebt, de luchtdruk laag genoeg houden zodat de rand mooi kan dichtvloeien, het oppervlak beschermen tegen rook en reflectie, en het vermijden van oplosmiddelen die het gesneden product doen scheuren.

Gegoten versus geëxtrudeerd: wat kies je?

Acrylaat bestaat in twee varianten die zich onder de laserstraal heel verschillend gedragen:

Eigenschap	Gegoten (GS)	Geëxtrudeerd (XT)
Graveren	Helderwitte, matte gravure met hoog contrast. De enige juiste keuze voor decoratieve gravures.	Flauwe grijze gravure, smelt en vloeit samen. Ongeschikt voor foto’s of fijne gravures.
Snijrand	Strak, vlamgepolijst en glanzend.	Strak, vlamgepolijst, smelt iets sneller.
Diktetolerantie	Varieert over de plaat, tot ±10 % bij dikkere platen. Kan pasproblemen geven bij in elkaar grijpende verbindingen.	Zeer constante dikte over de hele plaat. De beste keuze voor klempassingen en meerlaagse constructies.
Prijs	Duurder.	Goedkoper.
Risico op haarscheurtjes (crazing)	Lagere interne materiaalspanning, minder gevoelig voor chemische scheurvorming.	Hogere interne materiaalspanning; scheurt heel snel als het na het snijden met alcohol of oplosmiddelen wordt schoongemaakt.

Kies gegoten (GS) wanneer je gaat graveren, wanneer het product in contact kan komen met schoonmaakmiddelen, of wanneer je maximale optische helderheid wilt.

Kies geëxtrudeerd (XT) wanneer een constante plaatdikte essentieel is voor klempassingen, voor eenvoudige uitsnijdingen en wanneer de materiaalkosten doorslaggevend zijn.

Een onbekend reststuk herkennen

Als de beschermfolie ontbreekt of onbedrukt is, graveer dan een klein testvlakje van 10 × 10 mm met hoge snelheid en laag vermogen (bijvoorbeeld 300 mm/s op 15 %):

• Helder, scherp wit mat vlak = gegoten (GS)
• Half-transparant, gesmolten, lichtgrijs oppervlak = geëxtrudeerd (XT)

Een gladde, gepolijste snijrand verkrijgen

De hoogglanzende rand bij lasergesneden acrylaat is geen speciale truc; het is het natuurlijke gevolg van het materiaal dat smelt en weer strak dichtvloeit terwijl de straal passeert. Drie factoren kunnen dit proces verstoren:

1. Te veel air assist. Lucht onder hoge druk koelt de gesmolten rand te snel af voordat deze mooi kan dichtvloeien, waardoor de rand mat wordt. Verlaag de luchtdruk naar ongeveer 0,2 tot 0,4 bar — net genoeg om het verdampte monomeer uit het straalpad te blazen en vlamvorming te voorkomen. Zie hoeveel air assist heb je nodig?
2. Te snel snijden. Beweegt de straal sneller dan het materiaal kan smelten en vloeien, dan ontstaan er verticale ribbels (striaties) op het snijvlak in plaats van een spiegelgladde rand. Verlaag de snelheid en pas het vermogen evenredig aan.
3. Verkeerd focuspunt. Bij acrylaat dikker dan 5 mm helpt het om het focuspunt 1 tot 2 mm onder het bovenoppervlak te leggen. Hierdoor bevindt het smalste deel van de straal zich midden in het materiaal, wat zorgt voor rechtere snijkanten: het juiste focuspunt bepalen.

Crazing: waarom acrylaat uren na het snijden scheurt

Lasersnijden veroorzaakt intense plaatselijke thermische spanningen in het materiaal langs de snijlijn. Op zichzelf is die spanning onzichtbaar en meestal onschadelijk.

Het probleem ontstaat wanneer je het vers gesneden product schoonmaakt met alcohol, aceton of glasreiniger. Het oplosmiddel tast de polymeerketens aan die onder spanning staan, waardoor de snijkant binnen enkele seconden volloopt met een web van fijne haarscheurtjes (crazing) of zelfs compleet doormidden breekt.

• Reinig lasergesneden acrylaat nooit met isopropanol (IPA), spiritus, aceton of reinigingsmiddelen op basis van oplosmiddelen.
• Maak schoon met lauwwarm water en een drupje afwasmiddel, of een speciale antistatische kunststofreiniger (zoals Burnus of Novus 1).
• Moet het onderdeel chemisch gelijmd of nabewerkt worden, ontlaat de spanning dan eerst in een oven (doorgaans 80 °C gedurende twee uur per millimeter materiaaldikte, daarna langzaam laten afkoelen).

Maskering en beschermfolie

• Laat papieren beschermfolie zitten tijdens het snijden. Het beschermt het oppervlak tegen neergeslagen rook en voorkomt inbranding.
• Verwijder plastic beschermfolie vóór het snijden. Sommige plastic folies smelten vast in de snijrand, vervuilen de snede en veroorzaken kwalijke dampen. Heeft de plaat aan beide zijden plastic folie, trek de bovenkant er dan af en vervang deze door papieren applicatietape (transfertape), of snijd zonder bescherming aan de bovenkant.
• Bij graveren verwijder je de bovenste beschermfolie volledig. Graveer je door papier heen, dan bakt de lijmlaag vast in de gravure, wat lastig schoon te maken is.

Wat je niet mag snijden

Niet elke transparante harde kunststof is acrylaat. Polycarbonaat lijkt er sterk op, wordt vaak in dezelfde winkels verkocht, maar mag absoluut niet op een CO₂-laser worden gesneden: het absorbeert slecht, verkleurt, vat snel vlam en laat een gele, verbrande rand achter. PVC-plaat is nog veel gevaarlijker vanwege giftige en corrosieve dampen.

Weet je niet zeker welk materiaal je voor je hebt, leg het dan niet in de machine: welke materialen kun je snijden met een CO₂-laser?

Op een BRM-machine

De startinstellingen vind je in de voorbeeld parametertabellen: snijden, 100 W en graveren, 100 W. Ze staan ook in de BRM-materiaallibrary voor LightBurn.

Gebruik al deze instellingen als uitgangspunt. Acrylaat verschilt per leverancier en productiebatch. Hoe je vanuit een startpunt de optimale parameters instelt, lees je in hoe vind ik de juiste parameters voor mijn materiaal?

Reflectie van het laserbed op de onderkant van helder acrylaat veroorzaakt vaak ongewenste inslagpuntjes aan de achterzijde: wat kun je doen tegen reflectie op de onderkant van je materiaal?