Lasersnijden en graveren voor beginners: de lasergraveur

Een lasergraveur is een machine die met een gefocusseerde laserstraal patronen in een materiaal brandt of weghaalt. Voor hobbyisten is dat meestal een diodelaser, waarmee je hout, karton, leer en acryl kunt graveren en dunne platen kunt snijden. Je tekent of kiest een ontwerp op de computer, de machine volgt het pad. Veiligheid is hierbij geen bijzaak: oogbescherming, ventilatie en brandpreventie zijn verplicht.

Lasergraveren is een van de snelst groeiende onderdelen van de digitale maakhobby. Je kunt er cadeaus, naamborden, snijplanken, speelgoed en decoraties mee maken. Ook is het een mooie aanvulling op een 3D-printer, omdat dezelfde computergestuurde werkwijze geldt. In deze gids lees je hoe lasergraveren en lasersnijden werken, welke materialen geschikt zijn, welke machines en software er zijn en hoe je veilig begint. Wil je het hobbyonderwerp als geheel zien? Begin bij 3D-printen en digitaal maken.

Wat is lasergraveren, en wat is lasersnijden?

Lasergraveren is het aanbrengen van een merk of patroon op een oppervlak met een laserstraal. Volgens het artikel over laser engraving gebeurt dat door microscopisch kleine lagen materiaal te verwijderen, bij harde oppervlakken vooral door ablatie. Een machine bestaat uit een laser, een controller die de baan en sterkte van de straal bepaalt en het oppervlak. Omdat de controller precies weet waar de straal is, is er geen masker nodig. Machines werken in vectormodus, waarbij ze lijnen volgen, of in rastermodus, waarbij ze heen en weer gaan, zoals een printer. Rastermodus is tegenwoordig het gangbaarst.

Lasersnijden werkt volgens Wikipedia over laser cutting door een krachtige gefocusseerde straal op het materiaal te richten, zodat het smelt, brandt of verdampt. Een CNC-systeem met G-code beweegt de straal langs de geprogrammeerde baan. Het verschil met graveren is dus vooral de diepte en de snelheid: bij snijden loopt de straal langzamer of krachtiger zodat hij door het materiaal heen gaat. Je kunt meerdere keren dezelfde baan afleggen om door dikker materiaal te komen.

Voor hobbyisten zijn de termen vaak door elkaar gebruikt. Een lasergraveur is meestal ook een lichte lasersnijder. In onze gids over de lasersnijder lees je hoe snijden verder gaat. Zoek je een apparaat voor andere graveertoepassingen, kijk dan ook naar de graveermachine.

Welke soorten lasers zijn er?

Niet elke laser doet hetzelfde. De belangrijkste typen die je tegenkomt:

• Diodelaser. De gangbare keuze voor hobbymachines. Compact, betaalbaar en geschikt voor hout, karton, leer en acryl in donkere kleuren. Het wordt vooral aangeboden als open module op een frame. De genoemde kenmerken zijn algemene richtlijnen en verschillen per machine.
• CO2-laser. Volgens het artikel over laser engraving de gangbare 10.600 nanometer-laser. Geschikt voor hout, kunststoffen en geanodiseerd aluminium, maar kale metalen worden er slecht door opgenomen. CO2-machines zijn groter, duurder en vaak gesloten.
• Fiberlaser. Wordt goed door metalen opgenomen en is vooral industrieel. Voor een hobbyist is het meestal te duur.
• UV-laser. Wordt genoemd bij graveren van glas.

Wie begint met een diodelaser kiest voor de laagste drempel. Wil je later metaal graveren, dan is dat met een diodelaser beperkt mogelijk, vooral met bedekte of speciaal behandelde oppervlakken. Voor bloot metaal is een ander lasertype nodig.

Welke materialen kun je graveren en snijden?

Het materiaal bepaalt het resultaat en de veiligheid.

Hout

Hout graveert door verkoling, wat contrast geeft. Volgens het genoemde artikel werken harde houtsoorten als walnoot, mahonie en esdoorn goed, terwijl zachte houtsoorten ongelijk verdampen. Multiplex en MDF zijn populair om te snijden, maar bevatten lijm die extra rook geeft. Controleer wat de fabrikant van het plaatmateriaal over de samenstelling zegt en zorg voor goede afzuiging. Meer lees je in onze pagina over lasergraveren op hout.

Leer, karton en papier

Gelooid leer graveert mooi, maar sommige verfstoffen en looiproducten geven geur. Karton en papier zijn goedkoop om mee te oefenen. Let wel op brandgevaar: dun materiaal kan vlam vatten.

Acryl en andere kunststoffen

Gegoten acryl graveert goed volgens de bron. Andere kunststoffen smelten aan de randen. Vinyl en PVC zijn ongeschikt: PVC geeft corrosieve chloorgas af, wat schadelijk is voor jou en voor de machine. Kijk daarom altijd wat voor soort plastic je gebruikt.

Metaal en glas

Metalen weerkaatsen en geleiden warmte, waardoor het lastig is. Volgens de bron zijn geanodiseerd aluminium en emaille-gecoate platen een vaak gekozen optie, omdat de laser de coating wegbrandt. Glas en steen breken in plaats van verdampen, en grote vlakken zien er ongelijk uit. Een diodelaser is voor dit soort materialen meestal niet de meest geschikte keuze.

Wat je niet onder de laser legt

Zonder zekerheid over de samenstelling gaat een materiaal niet onder de laser. De bron noemt dat Kevlar cyanidegas kan afgeven en dat chloorhoudende plastics zoals PVC zoutzuur kunnen vormen. Bij twijfel: niet doen. Vraag de leverancier of kijk in het veiligheidsblad.

Materiaal kopen en voorbereiden

Koop materiaal dat expliciet geschikt is voor lasersnijden of -graveren. Bij multiplex voor lasers is de lijm in de lagen gekozen om schoon te snijden, bij bouwmarktmultiplex kan de lijm de laser tegenhouden of veel rook geven. Maak hout vrij van stof en vet en plak eventueel afdektape op het oppervlak, zodat er minder roetsporen op blijven. Leg het materiaal vlak en zorg dat de afstand tot de lens overal gelijk is, anders is de focus op de ene plek scherp en op de andere niet. Wat je niet kunt reinigen na het graveren, kun je beter niet graveren in voedselcontact.

Lasergraveren naast 3D-printen

Wie al een 3D-printer heeft, vindt in lasergraveren een aanvulling. De printer bouwt een voorwerp op, de laser haalt materiaal weg uit een plaat. Platte onderdelen, tekst en patronen maak je sneller met de laser, vormen met diepte en holtes met de printer. Combineren kan ook: een geprint huisje met een gegraveerd houten dak. Lees in onze gids over de 3D-printer wat daarbij komt kijken.

Welke lasergraveur kies je?

De keuze voor een lasergraveur hangt af van wat je wilt maken en hoeveel ruimte je hebt.

• Vermogen. Het optische vermogen van de laser bepaalt hoe dik je kunt snijden en hoe snel je graveert. Let op het verschil tussen opgegeven elektrisch vermogen en werkelijk optisch vermogen: fabrikanten noemen soms het eerste. Controleer wat de specificaties precies aangeven.
• Werkgebied. Hoe groot is het oppervlak waarop je kunt werken? Voor sleutelhangers en onderzetters volstaat een klein bed, voor grotere platen heb je meer nodig.
• Gesloten of open. Een omkasting houdt de straal en de rook in en is veiliger. Een open machine kan wel, mits je zelf een kap, een bril en afzuiging gebruikt.
• Focus. Automatische of eenvoudige focus bespaart tijd. Een scherp gefocusseerde straal is essentieel voor een goed resultaat.
• Software en bestandsformaten. Programma’s als LightBurn worden veel gebruikt; zie LightBurn. Controleer of je machine ermee werkt.
• Luchtondersteuning (air assist). Een luchtstroom blaast rook weg en vermindert vlammen. Het is zeer aan te bevelen.
• Veiligheidsfuncties. Een noodstop, een sleutelschakelaar en een afsluitbare kap horen bij een verantwoord model.

Vergelijk merken en modellen aan de hand van onafhankelijke tests en ervaringen. Merken als Atomstack worden veel gezocht, maar dat zegt niets over kwaliteit. Kijk naar service, beschikbare onderdelen en of de fabrikant veiligheidsinformatie meelevert.

Instellingen: vermogen, snelheid en passes

Elk materiaal vraagt een eigen combinatie. Een hoger vermogen of een lagere snelheid brandt dieper, een lager vermogen of hogere snelheid graveert lichter. Bij snijden gebruik je vaak meerdere passes: de laser loopt dezelfde lijn meerdere keren af, zodat je met een lager vermogen toch door het materiaal komt en minder verkoolt. Bij graveren speelt de lijnafstand een rol. Te ver uit elkaar en je ziet strepen, te dichtbij en het materiaal wordt te donker of verbrandt. Alle genoemde waarden zijn afhankelijk van machine en materiaal; begin daarom met de richtwaarden van de fabrikant en print een materiaaltest: een raster met stappen van snelheid en vermogen op een restje.

Ontwerptips voor graveren en snijden

• Houd kleine details groot genoeg. De laserstip heeft een eindige breedte, de zogenaamde kerf. Volgens het artikel over laser cutting kan die onder gunstige omstandigheden ongeveer 0,1 millimeter zijn, maar bij hobbymachines en dik materiaal is hij breder.
• Gebruik bruggetjes (tabs) bij binnenstukken die je snijdt, zodat ze niet naar beneden vallen en de straal raken.
• Zorg voor contrast. Donker hout graveert minder zichtbaar dan licht hout.
• Snij van binnen naar buiten. Eerst de binnenste vormen en daarna de buitenrand, zodat het werkstuk tot het laatst vastligt.
• Test met karton voor je dure materialen gebruikt.

Onderhoud van je lasergraveur

Een schone lens en een vrij lopende mechanica geven betere resultaten en voorkomen brand. Veeg de lens met een geschikt doekje en reinigingsvloeistof (volg de aanwijzing van de fabrikant), verwijder houtresten en stof uit de machine, en controleer of de riemen strak zitten. Haal na elke sessie harsresten uit de afzuiging. Zet de machine uit en trek de stekker eruit voor je in de machine werkt.

Software: van ontwerp tot laserpad

Een lasergraveur leest instructies uit een bestand. Je hebt dus software nodig die je ontwerp omzet in een laserpad.

1. Ontwerp. Teken of kies een afbeelding in een vectorprogramma of een gratis ontwerp-app. Laserbestanden en snijbestanden worden vaak gratis gedeeld, net als 3D-modellen.
2. Importeer in laser-software. Programma’s als LightBurn of de eigen software van de fabrikant laten je vermogen, snelheid en aantal passes instellen.
3. Stel de lagen in. Eén kleur is graveren (met lijnafstand), een andere is snijden.
4. Frame en test. De machine volgt de omtrek van je ontwerp zonder laser aan, zodat je ziet of het op het materiaal past.
5. Start.

De G-code is dezelfde taal als bij een CNC-machine of een 3D-printer. Zie onze gids over de slicer voor de overeenkomsten.

Veiligheid bij lasergraveren

Dit is het belangrijkste onderdeel. Een laser kan je ogen blijvend beschadigen en brand veroorzaken.

Ogen

Volgens het artikel over laserveiligheid focust het oog zichtbaar en nabij-infrarood licht op het netvlies. Infrarood licht triggert de knipperreflex niet, waardoor letsel zonder waarschuwing kan optreden. Beschermende brillen moeten de gebruikte golflengte tegenhouden: een bril voor groen licht beschermt niet tegen infrarood. De sterkte van een bril wordt uitgedrukt in optische dichtheid (OD). Controleer dus de golflengte en de OD van je laser en koop een bril die daarbij hoort. Blauw en ultraviolet licht kunnen volgens dezelfde bron fotochemische schade geven die zich over uren opstapelt. Veel hobbylasers zijn blauw. Kijk nooit direct naar de laser en ook niet naar reflecties van glanzende oppervlakken.

Klassen en reflecties

Lasers zijn ingedeeld in klassen van 1 tot 4. Klasse 4 is de gevaarlijkste en kan brandbare materialen doen ontbranden. De klasse staat op het label van je machine. Bij een volledig omsloten machine valt het apparaat als geheel vaak in een lagere klasse, omdat de straal is afgeschermd; de fabrikant vermeldt dat in de documentatie. Reflecties van ogenschijnlijk matte oppervlakken kunnen ook gevaarlijk zijn, dus beheers de straalweg.

Brand

Hout, karton en papier kunnen vlam vatten. Zet de machine op een niet-brandbare ondergrond, houd een blusdeken of poederblusser binnen handbereik en laat de laser nooit onbeheerd werken. Gebruik air assist en kijk bij elke snede of er geen vlammen ontstaan.

Rook en dampen

Verdampt materiaal geeft rook en dampen. De bron zegt dat blazers of een afzuiging vrijwel altijd nodig zijn. Voer de afzuiging naar buiten, niet naar binnen. Laat de ruimte ventileren en raak het werkstuk pas aan als het is afgekoeld. Gebruik alleen materialen waarvan je weet wat erin zit.

Elektrisch

De bron wijst er ook op dat veel lasers met hoge spanning werken. Een hobbymachine op laagspanning is minder risicovol dan een CO2-buis, maar open of beschadigde bedrading blijft gevaarlijk. Laat reparaties over aan iemand die dat kan.

Dit is een algemeen overzicht en geen vervanging voor de veiligheidsinstructies van je machine. Lees die altijd.

Je eerste project: een houten onderzetter

1. Kies een vlak stuk hout of multiplex van enkele millimeters dikte. Gebruik de eerste keer een restje.
2. Maak een eenvoudig ontwerp: een cirkel met een tekst of icoontje.
3. Zet instellingen op de aanbevolen waarden van de fabrikant en print eerst een testraster met verschillende snelheden en vermogens.
4. Focus de laser en frame het ontwerp.
5. Start met bril op, kap dicht en afzuiging aan.
6. Laat afkoelen, haal het werkstuk eruit en reinig met een zachte borstel.

Een test met verschillende instellingen op een restje bespaart je later veel materiaal. Noteer welke combinatie voor welk materiaal werkt.

Wat kost de hobby verder?

Naast de machine zelf kosten een goede veiligheidsbril, afzuiging, materiaal voor tests en eventueel een omkasting geld. Reken deze posten mee voor je een machine kiest. Materiaal voor oefening, zoals karton en restjes multiplex, is goedkoop. Wat een machine precies kost, verschilt sterk per model en per periode; kijk naar actuele prijzen en vergelijk onafhankelijk.

Veelgestelde vragen over de lasergraveur

Verder lezen