VGS Technologienotitie
LASERGRAVEREN
Vereniging Graveren & Sign Secretariaat VGS Einsteinbaan 1 3439 NJ Nieuwegein Postbus 2600 3430 GA Nieuwegein Tel: 030 - 605 33 44 Fax: 030 - 605 32 08
[email protected] www.vgs-online.eu
Inhoudsopgave VOORWOORD...................................................................................................................................................... 3 LASERGRAVEREN.............................................................................................................................................. 4 DE TECHNIEK ACHTER LASERGRAVEREN.................................................................................................. 5 WELKE SOORTEN LASER ZIJN ER? ........................................................................................................................ 5 WAT IS LASERGRAVEREN? ................................................................................................................................... 7 HOE BEDIEN IK DE LASER?.................................................................................................................................... 7 WAAR ZIT DE TECHNISCHE BEPERKING BIJ LASERGRAVEREN?............................................................................... 8 ORGANISEREN VOOR LASERGRAVEREN.................................................................................................... 9 WAT ORGANISEER IK TEN BEHOEVE VAN LASERGRAVEREN? ................................................................................. 9 WAAR ZIT DE ORGANISATORISCHE BEPERKING BIJ LASERGRAVEREN?................................................................. 10 DE FINANCIËN ACHTER LASERGRAVEREN............................................................................................... 11 WAT INVESTEER IK BIJ DE AANSCHAF VAN EEN LASERGRAVEERMACHINE? .......................................................... 11 WAAR ZIT DE FINANCIËLE BEPERKING BIJ LASERGRAVEREN? .............................................................................. 11 BIJLAGE: KIEZEN VAN APPARATUUR......................................................................................................... 12
2
VOORWOORD Voor u ligt de eerste van een reeks technologienotities. Vooralsnog staan er vier technologienotities op stapel met totaal vier thema’s die door ondernemers uit de graveerbranche zijn aangegeven. Na het uitvoeren van een kennispositiestudie is gebleken dat in de branche behoefte bestaat aan kennis ten aanzien van nieuwe technologieën. VGS geeft de reeks uit in het kader van kennisoverdracht binnen de graveerketen. Ondernemers en medewerkers die werken in het graveerbedrijf worden ondermeer door technologienotities in staat gesteld kennis te maken met ontwikkelingen op technologisch gebied. De term ‘notitie’ wordt dan ook niet voor niets gehanteerd. De uitgaven pretenderen niet volledig en uitputtend te zijn, maar bieden ondernemers en medewerkers een verbreding van het onderwerp. De technologienotitie is een onderdeel van een cyclisch programma dat naast de notitie bestaat uit voorlichtingsbijeenkomsten en workshops waarin ondernemers en medewerkers nader kennis kunnen maken met de betreffende technologie en er dan ook mee kunnen werken. Namens VGS wensen wij u met deze notitie veel kennis toe om daarmee wellicht voor uw onderneming een passende keuze te kunnen maken.
VGS Nieuwegein, april 2005.
In deze notitie is informatie opgenomen die ten aanzien van aansprakelijkheid, organisatorisch en/of in financiële zin consequenties kan hebben. De opzet van deze brochure is informatief van aard. Aan deze publicatie kunnen derhalve geen rechten worden ontleend.
3
LASERGRAVEREN Laser is de afkorting voor Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation en zag in de Verenigde Staten het levenslicht (1958). Echt werkbaar werd de laser twee jaar later. Technici monteerden een synthetische robijn in een flitslamp waarmee zichtbaar rood licht werd geproduceerd. Inmiddels zijn er veel meer stoffen die gebruikt kunnen worden voor het genereren van een laserstraal. De meest gebruikte laser is waarschijnlijk de diodelaser. De scanner van de kassa in de supermarkt, cd-spelers en laserprinters gebruiken diodelasers. Het aantal toepassingen lijkt oneindig. Iedere tak van sport kent zo zijn eigen sectorspecifieke toepassing van laser. Telecommunicatie, elektronica, defensie, de medische wereld, de industrie en de graveur. Voor de graveerbranche zijn de CO2graveerlaser en de YAG-graveerlaser duidelijk in opkomst. Ze zijn compact en verbruiken weinig energie. Naast de YAG-laser die een kristal gebruikt om een laserstraal op te wekken, bestaat er de CO2-laser. Dit type laser gebruikt een gas om een laserstraal op te wekken en kent vaak grotere vermogens. Wellicht overweegt u de aanschaf van laserapparatuur als vervanging c.q. aanvulling van uw huidige conventionele graveermachines. Lasergraveren biedt dan veel andere toepassingen die uw mogelijkheden in de markt kunnen vergroten. Doordat u andere producten kunt verwerken, trekt u andere afnemers aan. Ook is het graveren met laser een alternatief voor arbeidsintensieve graveerklussen. Hierdoor is kostprijsreductie mogelijk bij een gelijkblijvende omzet. Om lasertechnologie toe te passen kunt u als ondernemer aanlopen tegen technische, organisatorische en financiële beperkingen. In de volgende korte hoofdstukken wordt ingegaan op deze drie aspecten van de technologie.
4
DE TECHNIEK ACHTER LASERGRAVEREN Welke soorten laser zijn er?
Gas en solid-state Voor de graveer- en markeerbranche zijn er twee soorten laser beschikbaar: de YAG-laser (Yttrium Aluminium Garnet) en de CO2-laser. De laatste soort genereert laser uit helium en CO2. De YAG laser: Het grootste deel van de lasergraveermachines zijn uitgerust met een galvokop. In het kort zijn de kenmerken van deze uitvoering YAG-laser: • Vooral geschikt voor het markeren van kleine metalen oppervlakken en bepaalde kunststoffen. • Door bewegende spiegels kunnen deze geen grote oppervlakken graveren. Het maximum bereik is ongeveer 120 x 120 mm). • De YAG-graveerlaser kan niet snijden.
Enkele kenmerkende toepassingen van de YAG-graveerlaser.
5
De CO2-laser: In het kort zijn de kenmerken van CO2-graveerlaser: • Een laagvermogen CO2-laser (van circa 10 tot 100 W) graveert metalen met een coating of een kleurlaag. Daarnaast kan dit soort CO2-laser materialen graveren én snijden die slecht warmte en elektriciteit geleiden. • Een hoogvermogen CO2-laser kan ook metalen snijden. Het betreft dan vermogens boven de 1000 W. • CO2-lasers werken meestal met een XY-beweegbare brug en kunnen vectorieel snijden. • Voornamelijk gebruikt voor het graveren van Inox, gekleurd aluminium en het bewerken van kunststof, hout, glas, leer, textiel en papier.
Enkele kenmerkende toepassingen van CO2-laser.
6
Wat is lasergraveren? Brandpunt Eigenlijk lijkt het graveren met laser in rastermode meer op drukken of printen dan op graveren. Daarbij wordt de afbeelding door middel van het aanbrengen van puntjes opgebouwd. Veel puntjes geeft een donkere plek in de afbeelding, minder puntjes een lichter accent. Lasergraveren hanteert hetzelfde principe. Door een sterk geconcentreerde lichtbundel worden brandpuntjes op het werkstuk aangebracht. De scherpte van de gravure wordt bepaald door het aantal puntjes dat per cm2 wordt gezet. Evenals in de grafische industrie en DTP-wereld (desktop publishing) wordt de scherpte uitgedrukt in het aantal punten (dots) per inch, oftewel DPI. Deze scherpte varieert bij lasergraveren tussen de 50 en 1200 DPI. Naast het variëren van het aantal brandpunten kan iedere punt ook met een bepaald vermogen worden neergezet. Het vermogen wordt bepaald door de gekozen laserbron en varieert tussen de 1 en 100% van het maximale vermogen. Een derde variabele in het laserproces is de brandtijd van iedere punt. De gekozen variabelen zijn afhankelijk van het te laseren materiaal en de uit te voeren werkzaamheden. In tegenstelling tot het ambachtelijk graveren waar wordt gewerkt met vectoren of een lijn tussen twee punten, is het lasergraveren in rastermode niet meer dan het zetten van puntjes in een bepaald patroon. In de vectormode worden wel lijnen in het materiaal gebrand.
Hoe bedien ik de laser? Software Hoewel de computer ook bij het mechanisch graveren zijn intrede heeft gedaan, is bij lasergraveren de computer onmisbaar. De graveur bedient de lasergraveermachine dan ook uitsluitend via de computer. Door middel van software die vaak samen met de lasergraveermachine wordt geleverd, kunt u het laserproces aansturen. Dit kan relatief eenvoudig zonder specifieke software. U moet dan wel beschikken over grafische software (bijvoorbeeld CorelDRAW) en een printer driver voor de laser graveermachine. U print dan als het ware het werkstuk naar de graveermachine. Er bestaat ook software die speciaal is ontwikkeld voor de graveerbranche. Daarmee kan zowel de conventionele graveermachine als de lasermachine worden aangestuurd. Als de opdrachtgever een voorbeeld heeft van de te graveren afbeelding maakt de software het u eenvoudig door de afbeelding te scannen en direct met laser te graveren. Het omzetten van bijvoorbeeld een logo in vectoren kan dan achterwege blijven. Het aantal toepassingen neemt daardoor enorm toe. U kunt bijvoorbeeld foto’s graveren in diverse materialen.
7
Waar zit de technische beperking bij lasergraveren? PVC De meest in het oog springende beperking is het verbod op het lasergraveren van PVC. Dit in verband met het vrijkomen van schadelijke stoffen bij verbranding. Met name verpakkingsmaterialen en plastic speelgoed kunnen nog steeds PVC bevatten. Daarnaast de bekende vinyl-producten als multomappen en kunstleer bevatten PVC, evenals veel bouwmaterialen. U kunt bij uw leverancier navragen of de geleverde producten PVC bevatten. U kunt het materiaal ook zelf testen. Maak een koperdraadje roodgloeiend in een vlam. Houd het tegen het plastic, zodat er wat aan vastsmelt. Breng het vervolgens weer in de vlam. Kleurt de vlam groen, dan gaat het om PVC of PVDC. PVDC (poly-vinyl-ideen-chloride) is een plastic dat sterk op PVC lijkt en dezelfde milieubezwaren heeft. Het bevat zelfs méér chloor. Let er tijdens de test wel op dat u goed ventileert!
Roestvrij staal en blanke metalen Om roestvrij staal en blanke metalen met de CO2-laser te graveren, is het gebruik van een hulpmateriaal aanbevolen. Een speciale pasta zorgt ervoor dat het staal zwart verkleurd. CO2-laser met hogere vermogens kunnen ook vectorieel metaal graveren.
Cilindrische en platte voorwerpen Voordat u besluit te investeren in een lasermachine moet u eerst overdenken welke producten u in de toekomst wilt gaan bewerken. Er is keuze in maatvoering, volume, vermogen en het wel of niet graveren van cilindrische voorwerpen. Machines die alle mogelijkheden bieden, zijn weliswaar duurder maar u bent dan wel flexibeler in het aanbieden van producten. Afzuiginstallatie Bij mechanische bewerkingen moet u het overtollige materiaal van het werkstuk afvoeren. Hoewel laseren geen mechanische bewerking is, is afzuiging wel noodzakelijk. Bij het werken met laser komen afvalstoffen van het verbrandingsproces vrij die op een verantwoorde wijze afgevoerd moeten worden. In de meeste apparatuur gebeurt dit op de laserkop, achteraan de laser en onder het werkstuk. De installatie die u daarvoor op de laser aansluit, is voorzien van een koolstoffilter en heeft bijna altijd de mogelijkheid de verontreinigde lucht naar buiten af te voeren. Ondermeer een koolstoffilter zorgt voor adequate filtering van de afgezogen lucht. De laser kan dan ook zonder afvoer naar buiten worden ingezet.
8
ORGANISEREN VOOR LASERGRAVEREN Wat organiseer ik ten behoeve van lasergraveren? Veiligheid Laserapparatuur die op de reguliere markt in de handel is, is conform de geldende wetgevingen. Een losse laserbron is het meest gevaarlijk en valt daardoor in veiligheidsklasse 4. Door grote kans op lichamelijk letsel zijn beschermende maatregelen bij de inzet van klasse 4 producten noodzakelijk. De meeste verkochte lasers hebben door een adequate mechanische afscherming de hoogste veiligheidsclassificatie: klasse 1. Zolang de klant de richtlijnen opgenomen in de handleiding in acht neemt, zijn de risico’s verwaarloosbaar. Ook bij klasse 1 lasers moet men altijd vermijden om langdurig in het felle licht te kijken dat op de graveerplek ontstaat. Dit ter voorkoming van zogenaamde lasogen.
De inzet van laserapparatuur betekent volgens wet- en regelgeving dat u een brandgevaarlijk proces in huis heeft. U bent dan verplicht een geschikt brandblusapparaat in de nabijheid van de laser neer te zetten. Laat u informeren over de geschiktheid van bijvoorbeeld een poeder of CO2-blusser in uw situatie. Ook is het niet toegestaan de laser zonder toezicht te laten werken. Opleiding Het vak graveren is altijd een ambacht geweest en dat verandert met de aanschaf van laserapparatuur niet. Het is niet zo dat iedereen die een dergelijke investering doet ook direct alle vragen uit de markt kan beantwoorden. Na het aanschaffen van een lasergraveermachine zal degene die het apparaat gaat bedienen ‘gevoel’ moeten krijgen voor de verschillende materialen en de variabelen die verschillende gravures in die materialen kennen. Ook het gebruik van software betekent dat u tijd moet nemen om de materie eigen te maken. Wel is het zo dat veel instellingen standaard in de software zijn opgenomen. U kunt met een aangeschafte machine altijd direct aan de slag. Zware studie en langdurige trainingen zijn niet nodig. Wel moet u rekenen op een inleertijd. Afhankelijk van de frequentie en de verscheidenheid aan toepassingen bepalen hoe snel u uw nieuwe aanwinst ten volle weet te benutten. Met name afwijkingen van materiaalopbouw en -samenstelling kunnen aanpassingen van instellingen van de laser nodig maken.
9
Waar zit de organisatorische uitdaging bij lasergraveren? Van product naar toegevoegde waarde Feitelijk kent de toepassing van lasergraveren geen organisatorische beperkingen. Behalve dat u een aantal dagen moet rekenen om de technologie in de vingers te krijgen. Afhankelijk van het doel dat u voor ogen heeft, zult u wellicht anders over uw producten moeten nadenken. U kunt met de laser geen conventionele graveermachine vervangen. Een laser is een aanvulling op de conventionele graveermachine en kan in sommige opzichten meer. Om de technologie goed te benutten, kunt u met de nodige creativiteit uw markt verbreden. Soms omdat u meer materialen kunt bewerken, soms omdat u kansen ziet die met conventioneel graveren niet mogelijk zijn. Zo kunt u bijvoorbeeld bij een winkel voor huishoudelijke artikelen een goedkoop glas kopen, deze graveren met een voor uw klant zeer belangrijke gebeurtenis en dit glas voor een marktconform bedrag leveren. En zelfs al kiest u voor duurdere glazen, doordat het glas niet mechanisch wordt belast, is de kans op breuk gering. De klant heeft hiermee voor de jarige of de jubilaris een origineel cadeau. Bij veel industriële producten is het voeren van een barcode of een CEkeurmerk gewenst dan wel verplicht. Veel problemen daarmee zijn terug te voeren op de uitwisbaarheid van deze informatiedragers. Vaak zijn een inkjet en bestickeren oplossingen waar men noodgedwongen voor kiest. Mogelijk moet u bepaalde zaken in uw organisatie iets anders inrichten als u met deze diensten uw markt vergroot en daarmee kiest om business-to-business zaken te doen. Veel organisaties kost het steeds meer moeite om bij hun klanten ‘top of mind’ te blijven. Visitekaartjes, pennen, spelletjes en brochures hebben vaak een korte commerciële levensduur. Een op naamgestelde pen zal de (potentiële) klant echter niet snel weggooien. Door deze boodschap aan úw klanten over te brengen, helpt u hen bij het oplossen van een probleem. Zeker als u op afroep en snel dit soort zaken kunt regelen, kunt u met de nodige handelsgeest uw dienstenpallet snel uitbreiden. In de industriële markt is het markeren en identificeren van (machine) onderdelen een duidelijke trend. Soms heel specifiek doordat rvs met lasergraveren zijn hygiënische gladde oppervlak behoudt. Dit levert vooral voor de voedselindustrie grote voordelen op. In de particuliere markt zijn de naamborden van rvs en de gepersonifieerde cadeaus een trend. Maar ook het aanbrengen van afbeeldingen op glas, spiegels en wederom de naamborden wint aan populariteit. De trends bieden kansen aan ondernemers in de graveerbranche. Vaak zijn uw afnemers niet goed bekend met de mogelijkheden die het lasergraveren biedt. Voor de graveur de kans om voor een goede prijs zijn nieuwe diensten aan te bieden.
10
DE FINANCIËN ACHTER LASERGRAVEREN Wat investeer ik bij de aanschaf van een lasergraveermachine? Keuze van apparatuur Belangrijk is een beeld te vormen van de producten die u met laser zou willen bewerken. Het aanbod van typen en soorten is dermate groot dat de aanschafprijs sterk samenhangt met het doel waar u de machine voor wilt gebruiken. In de bijlage is een overzicht opgenomen dat u kunt gebruiken om uw wensen af te zetten tegen het type lasergraveermachine dat daarbij hoort. U kunt daarna de prijsvariatie van 15.000,- tot 45.000,- euro voor een CO2-laser bij benadering afzetten tegen de vermogens die in de tabel zijn genoemd. Voor een YAGlasermachine moet u in ieder geval rekening houden met een aanschafwaarde vanaf 40.000,- euro tot .
Waar zit de financiële beperking bij lasergraveren? Uiteraard moet u beschikken over middelen om aanschaf van een lasermachine te kunnen bekostigen. Afhankelijk van de rechtsvorm van u bedrijf (VOF, eenmanszaak, BV), de omzet van uw bedrijf en de afschrijvingsperiode die u hanteert, kunt u de bruto aanschafwaarde van de apparatuur omzetten naar een netto investering. De fiscus verrekent met de afdracht van uw omzetbelasting tussen de 30 en 60% van de aanschafkosten van de apparatuur. Daarnaast kunt u bij de aanschaf van afzuigapparatuur gebruik maken van een versnelde afschrijving waarmee u die investering na bijvoorbeeld 1 jaar voor nulwaarde in de boekhouding op kunt nemen. In een fictief rekenvoorbeeld waar uw VOF 52% omzetbelasting betaalt, kan dit betekenen dat tegenover een bruto investering (de aanschafprijs) van bijvoorbeeld 37.000,- euro een netto investering staat van ongeveer 14.000,- euro. Dit is dus na aftrek van de geldende belastingvoordelen. Indien u de laserapparatuur afschrijft over een periode van 5 jaar en over deze periode 10% rente betaalt, moet u ongeveer 150,- euro per week omzetten om uit de kosten te raken. Uw persoonlijke situatie zal ongetwijfeld verschillen van dit eenvoudige rekenvoorbeeld. Uw accountant kan u inzicht geven in de financiële consequenties die de aanschaf van laserapparatuur in uw situatie met zich meebrengt.
11
BIJLAGE: KIEZEN VAN APPARATUUR In de onderstaande tabel zijn indicaties opgenomen van de vermogens die nodig zijn om bepaalde bewerkingen met CO2-laser uit te voeren. De laatste kolom geeft een indicatie van de mogelijkheden van YAG-laser. De indicaties variëren van niet geschikt (---) tot zeer geschikt (+++).
Welk vermogen is nodig voor bepaalde werkzaamheden? laserwerkzaamheden
10
20
30
40
60
80
glas en spiegels aan voorzijde graveren
+
++
+++
+++
+++
+++
YAG
spiegel graveren achterzijde
---
-
+
++
+++
+++
rubberlase (rubber) stempels graveren en uitsnijden
---
--
-
+
++
+++
Inox laseren met Cermark
---
---
+
++
+++
+++
+++ +++
---
---
-
+
++
+++
hout graveren
+++
+++
+++
+++
+++
+++
hout uitsnijden
+
++
+++
+++
+++
+++
vectorieel coderen metalen onderdelen zonder Cermark
karton of papier graveren en uitsnijden alumilaz (lichtgevoelig aluminium) graveren
++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
++
+ +++
++
++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
++
+
Plexiglas (Acrylaat) uitsnijden 3 mm in 1 doorgang
---
+
++
+++
+++
+++
Plexiglas (Acrylaat) uitsnijden 5 mm in 1 doorgang
---
-
+
+++
+++
+++
Plexiglas (Acrylaat) uitsnijden 8 mm in 1 doorgang
---
--
-
+
+++
+++
Plexiglas (Acrylaat) uitsnijden 10 mm in 1 doorgang
---
---
--
-
+
+++
Plexiglas (Acrylaat) uitsnijden 15 mm in 1 doorgang
---
---
---
--
-
++
Plexiglas (Acrylaat) uitsnijden 20 mm in 1 doorgang
---
---
---
---
-
+
coderen kunststof elektronica componenten
---
---
---
---
---
---
bitmaps graveren
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+
barcodes en datamatrix graveren
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
gekleurd Aluminium (b.v. Gravoxal) graveren
++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
gelakte of gecoate metalen graveren
++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
graniet graveren
---
--
-
+
++
+++
-
leer graveren
+++
+++
+++
+++
+++
+++
leer uitsnijden
+++
+++
+++
+++
+++
+++
gewijzigd acryl (b.v. Gravoply Ultra; Gravolase Metallics) graveren
+++
+++
+++
+++
+++
+++ +++
ABS (b.v. Gravoply 2 of Metallex) graveren, niet uitsnijden Plexiglas (Acrylaat) graveren
-
+
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
++
+
Gepoedercoat aluminium (b.v. Alu design) graveren
++
+++
+++
+++
+++
+++
Gelakt staal (b.v. Steel Design) graveren
gewijzigd acryl (b.v. Gravoply Ultra; Gravolase Metallics) uitsnijden Stickalase (kunststof) graveren en uistnijden
++
+++
+++
+++
+++
+++
gegoten acrylaat met zeefdruklaag (b.v. Gravoglas 1) graveren
+
++
+++
+++
+++
+++
gegoten acrylaat met zeefdruklaag (b.v. Gravoglas 1) uitsnijden
-
+
++
+++
+++
+++
-
+
++
+++
+++
+++
---
--
-
+
++
+++
Resopal (melamine) graveren Half edelstenen graveren
12
+++
