Wenn man über additive Fertigung spricht, geht der Gedanke fast unweigerlich zum 3D-Druck. FDM, SLA, SLS, technische Materialien, Polymere, Harze, Metalle: In den letzten Jahren hat sich das Konzept der digitalen Produktion enorm erweitert.
Aber es gibt einen Aspekt, der mehr Aufmerksamkeit verdient: Die additive Fertigung muss nicht unbedingt enden, wenn der Druck fertig ist..
Gravieren, Markieren, Personalisieren, Schneiden von ergänzenden Materialien und Finishing können einem gedruckten Bauteil, einem fertigen Produkt oder einem digital hergestellten Objekt einen Mehrwert verleihen. Und genau in diesem Bereich stellen Diodenlaser meiner Meinung nach eine besonders interessante Ergänzung dar.
Zu den Systemen, die diese Philosophie am besten interpretieren, gehört AlgoLaser, ein Hersteller, der auf Diodenlaser spezialisiert ist und um die Hardware herum auch ein proprietäres Software-Ökosystem aufgebaut hat, AlgoOS, mit dem Ziel, die Technologie nicht nur für erfahrene Benutzer, sondern auch für diejenigen nutzbar zu machen, die sich zum ersten Mal mit der Laserbearbeitung beschäftigen.
Der Laser als Ergänzung, nicht als Alternative zum 3D-Druck
Das ist meiner Meinung nach die interessanteste Art, einen Diodenlaser zu betrachten.
Ein 3D-Drucker erstellt ein Bauteil. Der Laser kann Informationen hinzufügen, Identifikation, Ästhetik oder Funktionalität.
Denken wir zum Beispiel an ein FDM-Bauteil aus PLA: Nach dem Druck kann es mit einem Logo, einem Identifikationscode, einem Namen, einer fortlaufenden Nummerierung oder einem grafischen Element personalisiert werden. Die Machbarkeit hängt natürlich vom Material, der Farbe, der Oberfläche und der Reaktion des Polymers auf die spezifische Wellenlänge ab: Nicht alle Filamente sind gleichermaßen geeignet und es sind Tests und korrekte Parameter erforderlich.
Das gleiche Prinzip kann auf Teile angewendet werden, die mit anderen additiven Technologien hergestellt wurden, wie Behälter, Schablonen, Masken, Paneele, Verpackungen oder funktionale Elemente.
Der Wert ist also nicht einfach “eine weitere Maschine zu haben”. Es ist eine zweite Technologie zum digitalen Workflow hinzufügen.
Vom Hobbyisten zum Labor
Die erste Anwendungsebene ist die des Makers.
Hier kann der Laser für die Herstellung von Etiketten, Schlüsselanhängern, Dekorationen, Paneelen, Schablonen, personalisierten Verpackungen, Elementen aus Holz oder Sperrholz, Leder, Karton, Acryl und vielen anderen Materialien verwendet werden. Die AlgoLaser-Dokumentation zeigt eine breite Auswahl an bearbeitbaren Materialien mit voreingestellten Parametern und dedizierten Bibliotheken.
Es ist jedoch interessant zu beobachten, wie dieselbe Technologie mit dem Benutzer wachsen kann.
In einem Labor kann der Laser zum Beispiel zu einem Werkzeug werden für:
- Prototypen und Komponenten identifizieren;
- Schablonen und Lehren herstellen;
- Paneele und Behälter gravieren;
- 3D-gedruckte Teile personalisieren;
- Verpackungselemente vorbereiten;
- Kleinserien herstellen;
- Etiketten und Markierungen produzieren;
- QR-Codes und Barcodes erstellen;
- Schnell an Materialien arbeiten, die nicht für den 3D-Druck bestimmt sind.
Die AlgoLaser-App integriert nämlich Werkzeuge für Text, Muster, QR-Code, Barcode und Puzzle sowie die Verwaltung von Dateien und Bearbeitungsparametern.
Der konzeptionelle Sprung ist wichtig: Der Laser ist nicht mehr unbedingt eine Maschine, die nur dann verwendet wird, wenn es darum geht, “etwas zu gravieren”. Er kann werden ein digitales Produktionswerkzeug, das den 3D-Drucker ergänzt.
Und dann kommt das Unternehmen
Auf professioneller Ebene wird die Frage noch interessanter.
Ein Unternehmen kann bereits über einen industriellen oder Desktop-3D-Drucker, eine CNC, 3D-Scansysteme und CAD/CAM-Werkzeuge verfügen. Einen Diodenlaser in den Workflow zu integrieren bedeutet, eine relativ kompakte und flexible Technologie für bestimmte Personalisierungs- und Finishing-Operationen hinzuzufügen.
Die AlgoLaser-Familie umfasst Lösungen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften: von der kompakten Pixi mit einer Arbeitsfläche von 100 × 100 mm bis hin zu Systemen wie dem Alpha MK2, die mit höheren Leistungen und größeren Arbeitsflächen erhältlich sind. Die Produktpalette umfasst außerdem Konfigurationen und Zubehör, die für unterschiedliche Anforderungen entwickelt wurden.
Gerade die Möglichkeit, das System um die Anwendung herum aufzubauen, ist einer der Aspekte, die ich für am interessantesten halte.
Honeycomb-Plattformen, Drehrollen und Spannfutter, Gehäuse, Luftunterstützung, Absaug- und Reinigungssysteme, Kameras und weiteres Zubehör können in verschiedenen Konfigurationen kombiniert werden. AlgoLaser bietet daher Kits und Zubehörkombinationen an, die darauf ausgelegt sind, die Maschine an den Workflow des Benutzers anzupassen.
Mit anderen Worten: Nicht unbedingt muss der Benutzer seinen Prozess an die Maschine anpassen: die Maschine kann für den Prozess konfiguriert werden..
Der wahre Unterschied? Es ist nicht nur der Laser
Wenn ich das Element benennen müsste, das den AlgoLaser-Ansatz am meisten auszeichnet, würde ich nicht unbedingt die Leistung des Lasermoduls wählen.
Ich würde die Schnittstelle wählen.
Ein Laser kann eine extrem leistungsstarke, aber auch extrem unzugängliche Maschine sein. Traditionell muss sich jeder, der sich dieser Welt nähert, mit Software, Parametern, Geschwindigkeiten, Leistung, Schritten, Fokussierung, Positionierung und einer Reihe von Variablen auseinandersetzen, die eine scheinbar einfache Operation in ein kleines technisches Projekt verwandeln können.
AlgoOS versucht, dieses Gleichgewicht zu verschieben.
Die Maschinen können direkt über den Touchscreen bedient werden, ohne dass ein Computer angeschlossen bleiben muss. Es ist möglich, Dateien zu übertragen, das Material und die verfügbaren Parameter auszuwählen, die Arbeit zu positionieren und das Gravieren oder Schneiden zu starten. Die neuesten Versionen von AlgoOS enthalten außerdem Funktionen zur Fehlerverwaltung, zur Wiederaufnahme der Arbeit nach einer Unterbrechung und zur Firmware-Aktualisierung.
Das bedeutet nicht, dass der professionelle Benutzer auf die erweiterten Werkzeuge verzichten muss.
Und hier wird die Philosophie besonders interessant.
Einfach, wenn nötig, professionell, wenn nötig.
AlgoLaser ermöglicht es, verschiedene Interaktionsstufen zu wählen.
Für diejenigen, die einfach eine Gravur machen möchten, kann der Touchscreen ausreichen.
Für diejenigen, die lieber vom Smartphone aus arbeiten, gibt es die AlgoLaser-App, mit der man die Maschine über Wi-Fi steuern kann und die Funktionen zum Importieren, Bearbeiten und Verwalten von Arbeiten bietet.
Für diejenigen, die professionell arbeiten und ihren eigenen Workflow beibehalten möchten, sind auch Software wie verfügbar. LightBurn und LaserGRBL.
Es ist eine Eigenschaft, die ich für grundlegend halte.
Ein gutes System sollte nicht alle Benutzer zwingen, auf gleiche Weise zu arbeiten. Der Anfänger sollte beginnen können, ohne ein Ingenieur zu sein, während der erfahrene Benutzer die Parameter vertiefen und die Kontrolle behalten sollte.
In diesem Sinne stellt die Kombination aus Touchscreen, App, Wi-Fi und Desktop-Software wahrscheinlich einen der gelungensten Aspekte des AlgoLaser-Ökosystems dar.
Das Modell “laden, wählen, arbeiten”
Die bedeutendste Vereinfachung ist in ihrer Unmittelbarkeit fast banal.
Ich nehme eine Datei.
Ich übertrage sie per USB oder Wi-Fi.
Ich wähle das Material und die verfügbaren Einstellungen.
Ich überprüfe die Positionierung.
Ich starte.
Es ist ein Ansatz, der den Laser eher der Logik eines digitalen Peripheriegeräts als der einer traditionellen Industriemaschine näherbringt.
Natürlich, Diese Einfachheit beseitigt nicht die Notwendigkeit, den Prozess zu kennen. Laser, Materialien, Dämpfe, Sicherheit, Leistung und Parameter erfordern immer Aufmerksamkeit. Das Vorhandensein von Presets bedeutet nicht, dass jedes Material automatisch unter jeder Bedingung bearbeitet werden kann. Der Hersteller selbst stellt Parametertabellen und Spezifikationen für verschiedene Materialien und Maschinen bereit.
Aber der Unterschied ist, dass der Benutzer von einer bereits strukturierten Basis ausgehen kann, anstatt von einer völlig leeren Seite.
Eine Vielseitigkeit, die auch die additive Fertigung betrifft.
Das Konzept der Vielseitigkeit beschreibt wahrscheinlich am besten den Wert dieser Plattform.
Wir sprechen nicht nur über Holz. Je nach Modell, Leistung, Material und Parametern können die AlgoLaser-Systeme Holz, Sperrholz, MDF, Karton, Leder, Stoffe, Acryl, Kork, Bambus, beschichtete Materialien, einige Metalloberflächen, Stein, Keramik und andere kompatible Materialien schneiden oder gravieren. Für transparente oder besonders reflektierende Materialien sind jedoch spezifische Bedingungen und in einigen Fällen geeignete Träger oder Behandlungen erforderlich.
Und genau hier wird die Verbindung zum 3D-Druck konkret.
Ein Labor kann ein Bauteil drucken, es montieren, prüfen und dann den Laser verwenden, um Identifikation oder Personalisierung hinzuzufügen.
Ein Designer kann eine Reihe von Prototypen erstellen und sie mit fortlaufenden Markierungen unterscheiden.
Ein Hersteller kann kleine Serien personalisierter Objekte erstellen.
Ein Maker kann ein Objekt drucken und es durch eine Gravurphase in ein fertiges Produkt verwandeln.
Ein Unternehmen kann die Markierung verwenden, um eine Komponente physisch mit ihren digitalen Daten über QR-Code oder Kennung zu verbinden.
Der additive Prozess endet auf diese Weise nicht mit der Materialdeposition.
Die wahre Chance liegt im Workflow.
Dies ist der Grund, warum ich es als reduktiv halte, Diodenlaser einfach als “Gravurmaschinen” zu betrachten.
Im Kontext der digitalen Fertigung liegt ihr Wert in der Fähigkeit, einen Raum zu besetzen, den der 3D-Druck nicht ebenso gut abdeckt.
Der 3D-Drucker ist hervorragend wenn es darum geht Geometrie zu erstellen.
Der Laser ist äußerst interessant wenn es darum geht eine Oberfläche zu modifizieren, ein Objekt zu identifizieren, es zu personalisieren, ein flaches Element zu erstellen oder ein kompatibles Material schnell zu bearbeiten.
Es sind zwei verschiedene Technologien, die in derselben Produktionsumgebung koexistieren können.
Und AlgoLaser interpretiert aus meiner Sicht diese Konvergenz gut, weil es nicht nur auf die Hardware setzt, sondern um die Maschine herum ein Ökosystem aus Software, Apps, Touch-Interface, Konnektivität und Zubehör aufbaut.
Vom Maker bis zur Produktion: Dieselbe Philosophie ändert den Maßstab.
Vielleicht ist die interessanteste Tatsache, dass dasselbe Konzept sehr unterschiedliche Benutzer begleiten kann.
Für den Hobbyisten bedeutet es, ohne spezielle technische Ausbildung beginnen zu können.
Für das Labor bedeutet es, ein schnelles und flexibles Zusatzwerkzeug zu haben.
Für den Profi bedeutet es, zwischen vereinfachter Oberfläche und fortschrittlicheren Software-Workflows wählen zu können.
Für das Unternehmen bedeutet es, eine komplementäre Technologie zu haben, die in Prozesse der Personalisierung, Prototypisierung, Identifikation und Kleinserienproduktion integriert werden kann.
Diese Skalierbarkeit der Nutzung ist meiner Meinung nach die wahre Stärke.
Ich würde nicht sagen, dass der Diodenlaser einen 3D-Drucker, eine CNC oder einen Industrielaser ersetzen sollte. Das wäre eine vereinfachte Schlussfolgerung.
Ich würde stattdessen sagen, dass kann ein Ökosystem der digitalen Fertigung vervollständigen., insbesondere wenn das Ziel darin besteht, von der Teileproduktion zur Produktproduktion überzugehen.
Und hier wird AlgoLaser interessant.
Nicht so sehr, weil es den Laser “einfach” macht — auch wenn es ihn sicherlich zugänglicher macht — sondern weil es versucht, die Komplexität dort zu entfernen, wo sie keinen Wert schafft, und sie dort verfügbar zu lassen, wo sie tatsächlich benötigt wird.
Für einen Maker kann es bedeuten, eine Datei zu laden und zu gravieren.
Für ein Labor kann es bedeuten, Dutzende von Teilen zu personalisieren.
Für ein’Unternehmen kann es bedeuten, eine digitale Bearbeitungsphase zum eigenen Prozess hinzuzufügen.
Der 3D-Druck baut. Der Laser vervollständigt.
Und genau diese Komplementärität, mehr als die einzelne Maschine, betrachte ich als den interessantesten Grund, um heute auf Diodenlaser innerhalb der Welt der additiven Fertigung zu schauen.
