CO2-lasergravermaskiner smelter i princippet materiale væk under brug og frigiver små partikler, der kan indåndes. Dette omfatter PM10-partikler, der er 10 mikrometer eller mindre, samt endnu mindre PM2,5-partikler med en størrelse på under 2,5 mikrometer. Undersøgelser fra Carnegie Mellon har vist, at disse mikroskopiske partikler, når der arbejdes med plast og kompositmaterialer, faktisk kan trænge dybt ind i lungevævet. De allermindste partikler – alt under ét mikrometer – har tendens til at blive svævende i luften i flere timer, hvilket gør det muligt at indånde dem, hvis der ikke er tilstrækkelig ventilation. Det, der graveres, er også afgørende. Akryloberflader danner typisk meget finere støv end træmaterialer. Læder er en helt anden sag, da gravering af læder skaber komplekse blandinger af både organiske og uorganiske forbindelser – noget, der kræver specielle filtre for at håndteres korrekt.
Hvilke materialer der graveres har stor indflydelse på, hvilke typer gasser der udledes fra CO2-lasermaskiner. Ved bearbejdning af akryl frigives der methylmetacrylat, som er en af de flygtige organiske forbindelser, der kan irritere menneskers lunger. Træarbejde er heller ikke meget bedre, da det ofte frigiver formaldehyd sammen med kulmonoxid i koncentrationer mellem 15 og 40 dele pr. million. Det ligger under OSHAs grænseværdi på 50 dele pr. million, men arbejdstagere bør alligevel overvåge deres eksponering. Læder skaber endnu større problemer, da det producerer farlige stoffer som hexavalent krom og hydrogencyanid. Og glem ikke syntetiske stoffer – de kan begynde at frigive skadelige cyanidforbindelser, hvis de opvarmes for meget. Nyeste forskning fra sidste år viste, at når lasere bearbejder tekstiler uden korrekt udluftning, overstiger VOC-niveauerne det sikre niveau ifølge NIOSH med omkring tre gange. Dette gør effektive udluftningssystemer absolut afgørende for alle, der driver denne type aktiviteter.
CO₂-lasergravermaskiner kræver generelt ca. 30–50 % mere effekt end deres fiberlasermodeller. Årsagen? Disse CO₂-systemer fungerer fremragende til materialer som træ, akryl og læder, men er ikke lige så effektive, når det gælder om at omdanne elektrisk energi til faktisk laserstråling. Tag et kig på tallene for eksempel: En almindelig 100-watt CO₂-maskine trækker ca. 1800 watt fra stikkontakten, mens en tilsvarende fiberlaser kan udføre næsten den samme opgave ved kun at bruge ca. 1200 watt. Hvorfor er forskellen så stor? Det skyldes helt enkelt, hvordan disse maskiner er bygget indvendigt. CO₂-lasere kræver højspændingsladninger for at få gasmolekylerne i bevægelse, mens fiberlasere anvender diodepumpet faststofteknologi, der ikke spilder så meget varme undervejs.
Hvor grøn en CO₂-lasergravérer virkelig er, afhænger langt mere af, hvad den drives af, end af selve maskinen. Når den køres på elnet, hvor kul stadig dominerer, udleder disse CO₂-lasere omkring 1,2 kilogram CO₂ pr. kilowatttime, som de forbruger. Det er næsten dobbelt så meget som det, fiberlasere udleder ved deres 0,7 kg pr. kWh, når alt andet er ens. Men skift til ren energi, og begge typer falder pludselig til kun 0,05 kg pr. kWh i udledninger. Værksteder, der installerer deres egne solpaneler, kan reducere deres samlede kulstofaftryk med næsten 90 procent. Dette viser noget vigtigt om at blive grønnere: Nogle gange betyder det, hvor vi får vores strøm fra, lige så meget som hvilken slags maskiner vi køber til vores drift.
| Energifaktor | CO₂-laser | Fiber laser |
|---|---|---|
| Gennemsnitlig effektforsyning (100 W) | 1.8 kW | 1.2 kW |
| CO₂-udledninger (kulbaseret elnet) | 1,2 kg/kWh | 0,7 kg/kWh |
| Udledningsreduktion (solenergi) | 89% | 91% |
CO2-lasergravermaskiner eliminerer alle de farlige kemikalier og fysiske materialer, der er forbundet med traditionelle gravermetoder. Se på, hvad der sker, når vi sammenligner dem med metoder som kemisk ætsning, sandblæsning eller mekanisk fræsning. Laseranlæg har simpelthen ikke brug for opløsningsmidler, syrer eller de udskiftelige værktøjsdele, som man konstant skal købe igen. De fungerer via en proces kaldet præcisionsablation, hvor de rent ud sagt fordamper materialet uden direkte fysisk kontakt. Skærevidden kan også blive meget lille – nogle gange så lille som 0,1 mm – hvilket betyder mindre spild af materiale i alt. Desuden hjælper digital gentagelighed med at undgå irriterende justeringsproblemer og forhindre overbehandling af materialer. Værksteder, der er skiftet til lasergravering, oplyser os om, at de sparer mellem 15 og næsten 40 procent på materialer i forhold til traditionelle metoder. En anden stor fordel er, at lasere undgår helt de VOC-emissioner, tungmetalrester og brugte slibematerialer, der er forbundet med silkeskærmstryk, roterende gravering og de syrbade, der anvendes til mærkning af metal.
Denne kemikalie-frie og lavspild-profil understøtter målene for cirkulær økonomi – og formindsker de langsigtede reguleringsmæssige byrder i forbindelse med bortskaffelse af farligt affald og rapportering af luftemissioner.
CO2-lasergraveringsteknologi ændrer, hvordan vi fremstiller bæredygtige tekstiler, og sætter i bund og grund en stopper for de gamle metoder, der bruger enorme mængder ressourcer, såsom stenvaskning og kemiske bad. Det, der sker her, er faktisk ret imponerende: Maskinen bruger varme til at fjerne overflade-fibre, hvilket skaber de klassiske blegede effekter, "whiskers" og brugerdefinerede designs på bomuld uden behov for vandbad eller skadelige stoffer. Det er tale om effektivitet i højeste grad! Én installation kan spare omkring 1500 liter H2O pr. parti bukser samt reducere energiforbruget under afslutningsprocessen med ca. 60 % sammenlignet med traditionelle metoder. Og der er endnu en bonus: Da alt nu foregår digitalt, kan producenter fremstille nøjagtigt det, de har brug for, præcis når de har brug for det – hvilket betyder mindre lagerbeholdning, der står og samler støv, og langt færre rester, der ender på lossepladser. Med tøjvirksomheder, der skynder sig at opfylde strengere miljøkrav i dag, og kunder, der bliver mere bevidste om deres indkøb, giver skiftet til laserafslutning både økologisk og kommerciel mening. Resultaterne taler for sig selv – uden at kompromittere kreative muligheder eller produktionshastighed.
CO2-lasergravermaskiner genererer små partikler som PM10 og PM2.5, som kan indåndes. Partikler med en størrelse på under én mikrometer kan forblive svævende i luften i flere timer.
Materialer som akryl producerer flygtige organiske forbindelser, mens træ udleder formaldehyd og kulmonoxid. Læder kan producere hexavalent krom og hydrogencyanid – alle kræver korrekt ventilation.
CO2-lasere bruger generelt 30–50 % mere energi end fiberlasere, primært på grund af en mindre effektiv omdannelse af elektrisk energi til laserudgang.
CO2-lasere, der drives af kul, kan udlede dobbelt så meget CO2 som fiberlasere. Brug af vedvarende energikilder reducerer betydeligt udledningen for begge typer.
De minimerer affald ved at eliminere behovet for opløsningsmidler og syrer samt forhindre problemer forbundet med traditionel gravering, såsom VOC-emissioner og affald indeholdende tungmetaller.