Laser CO2 czy diodowy — który wybrać do pracowni?

W skrócie

Laser CO₂ (10,6 µm) tnie sklejkę 3 mm kilka razy szybciej niż dioda 10–20 W, przecina każdy akryl — także przezroczysty — i graweruje szkło.
Laser diodowy (ok. 450 nm) jest tani, mały i świetny do graweru drewna, ale nie przetnie przezroczystego ani niebieskiego akrylu: światło przez niego przechodzi.
„40 W” czy „80 W” w nazwie diody to często moc elektryczna. Porównuj moc optyczną — zwykle kilka razy mniejszą.
Grawer i pojedyncze prezenty → dioda. Sklejka w seriach i akryl → CO₂. Znakowanie stali → fiber.

Długość fali: dlaczego dioda nie tnie przezroczystego akrylu

Laser CO₂ świeci w dalekiej podczerwieni, na fali 10,6 µm (10 600 nm). Laser diodowy — światłem niebieskim, ok. 445–455 nm. To nie detal z karty katalogowej: materiał nagrzewa się tylko wtedy, gdy pochłania światło, a to, co pochłania, zależy właśnie od długości fali.

Skala długości fal z laserem diodowym 450 nm, fiber 1064 nm i CO₂ 10,6 µm oraz pięć materiałów — sklejka, akryl czarny, przezroczysty i niebieski, szkło — z zaznaczeniem, gdzie wiązka jest pochłaniana, a gdzie przechodzi — Poglądowo: czerwona wiązka to CO₂, niebieska — dioda. Przez przezroczysty i niebieski akryl oraz przez szkło niebieskie światło przechodzi, zamiast je ciąć.

Drewno, sklejka, MDF, skóra i papier pochłaniają oba rodzaje światła, więc tu działają oba lasery. Różnice wychodzą przy akrylu i szkle:

Akryl przezroczysty przepuszcza światło widzialne — niebieska wiązka przechodzi przez płytę i przypala stół pod spodem. Podczerwień 10,6 µm akryl pochłania w całości, dlatego CO₂ tnie go czysto, z błyszczącą krawędzią.
Akryl niebieski wygląda na niebieski właśnie dlatego, że przepuszcza i odbija niebieskie światło. Dla diody jest „niewidzialny” tak samo jak bezbarwny.
Akryl czarny i ciemny pochłania niebieskie światło. Dioda przetnie cienką płytę, ale wolno, w kilku przejściach i bez błyszczącej krawędzi.
Szkło przepuszcza niebieskie światło, a podczerwień CO₂ pochłania jego powierzchnia — stąd matowy grawer na kieliszkach i butelkach.

Z tego samego powodu dioda gorzej radzi sobie z materiałami białymi i bardzo jasnymi: odbijają dużą część światła. Metalu nie tnie żaden z tych laserów. Stal znakuje się laserem fiber (1064 nm) — to osobna maszyna, o której krótko piszemy w przewodniku Ploter laserowy — jak działa i od czego zacząć. Niektóre maszyny diodowe mają dodatkowy moduł podczerwony do znakowania metalu, ale nie zmienia to tego, co potrafi moduł niebieski.

Moc w reklamach: elektryczna czy optyczna

To najczęstsza pułapka przy zakupie diody. Moduł opisany jako „40 W” albo „80 W” to często moc pobierana z zasilacza (albo marketingowy „odpowiednik”), a nie moc światła, które trafia w materiał. W praktyce moduł „40 W” daje zwykle ok. 5 W mocy optycznej, a „80 W” — ok. 10 W.

Szukaj w specyfikacji mocy optycznej (ang. optical power albo output power). Jeśli jest tylko jedna, podejrzanie wysoka liczba przy niskiej cenie — to nie jest moc światła.
Mocniejsze moduły (20 W i więcej) łączą światło kilku diod. Tną szybciej, ale plamka bywa większa, więc drobny grawer nie musi wyjść lepiej niż z 10 W.
Przy CO₂ patrz na moc nominalną tuby, nie szczytową. Tuba sprzedawana jako „60 W” może dawać tyle tylko na maksymalnym prądzie, a stała praca na maksimum skraca jej życie. Bezpieczny zakres prądu podaje producent tuby.

Porównuj więc wat do wata tej samej miary: moc optyczną diody z mocą nominalną tuby.

Ile trwa cięcie sklejki 3 i 6 mm

Różnicę najlepiej widać na konkretnym przedmiocie. Pudełko 150 × 100 × 60 mm z łączeniami na palec to sześć ścianek i ok. 3,2 m linii cięcia.

Sześć ścianek pudełka z łączeniami na palec i wykres czasu cięcia: CO₂ 60 W od 2 do 3,5 minuty, dioda 20 W od 5,5 do 13 minut, dioda 10 W od 13 do 36 minut — Szacunek dla sklejki brzozowej 3 mm: sam czas cięcia, bez przejazdów i hamowania na narożnikach. Przyjęte prędkości (skuteczne, razem z przejściami): CO₂ 60 W — 15–30 mm/s, dioda 20 W — 4–10 mm/s, dioda 10 W — 1,5–4 mm/s.

Przy jednym pudełku różnica to kilkanaście, najwyżej kilkadziesiąt minut. Przy zamówieniu na 30 sztuk to już ok. 1–2 godziny pracy lasera CO₂, 3–7 godzin diody 20 W albo 7–18 godzin diody 10 W.

Sklejka	CO₂ 60 W	Dioda 20 W	Dioda 10 W
3 mm	1 przejście, 15–30 mm/s	1 przejście, 4–10 mm/s	1–2 przejścia, skutecznie 1,5–4 mm/s
6 mm	1 przejście, 6–12 mm/s	2–3 przejścia, skutecznie 1–3 mm/s	3–5 przejść, skutecznie 0,5–1 mm/s

To orientacyjne widełki dla sklejki brzozowej i dobrego air assistu. Sklejka topolowa tnie się szybciej, płyta z twardym klejem — wolniej, a dużo zależy też od ostrości i soczewki. Grubsze płyty, od 10 mm w górę, to już praktycznie domena CO₂.

Wolne, wieloprzejściowe cięcie diodą ma też skutek uboczny: więcej ciepła w materiale, więc ciemniejsze brzegi i lekko skośna krawędź. Przy 3 mm to kwestia wyglądu, przy łączeniach na palec w 6 mm — już pasowania. Jak ograniczyć osmalenia, piszemy we wpisie Przypalenia przy cięciu laserem.

Niezależnie od tego, który laser wybierzesz, liczby z tabel to tylko start — Twoja płyta i Twoja maszyna zachowają się po swojemu. Sprawdzisz je w kilka minut siatką moc × prędkość z darmowych Testów materiału Laser MTS: plik do LightBurna ma moc i prędkość ustawione na każdym polu i działa tak samo z laserem CO₂, jak i z diodą. Więcej o samym teście: Test materiału do lasera.

Grawer: tu dioda wypada najlepiej

Na drewnie, sklejce i skórze dioda graweruje bardzo ładnie. Plamka modułu 5–10 W jest mała (często poniżej 0,1 mm), więc drobne napisy i zdjęcia wychodzą szczegółowo. Ograniczeniem jest prędkość: żeby przyciemnić drewno, potrzeba określonej energii na milimetr, więc słabszy laser musi jechać wolniej. Duże pola CO₂ zgraweruje kilka razy szybciej.

Szklana tuba CO₂ ma za to kłopot z bardzo małą mocą: w dolnym zakresie świeci niestabilnie, co utrudnia delikatne, jasne półtony przy grawerze zdjęć. Da się to obejść ustawieniami, ale na start z fotografiami dioda bywa prostsza. Więcej o tym, jak przygotować zdjęcie, w poradniku Grawer zdjęcia laserem.

Na szkle (kieliszki, butelki) graweruje tylko CO₂. Łupek, anodowane aluminium i drewno zrobią oba lasery.

Obudowa, bezpieczeństwo i miejsce

CO₂ pracuje w zamkniętej obudowie. Okienko z akrylu zatrzymuje podczerwień 10,6 µm, a blokada pokrywy wyłącza wiązkę po otwarciu — przy zamkniętej pokrywie maszyna jest bezpieczna dla oczu. Klasę lasera podaje tabliczka znamionowa — obudowa nie oznacza automatycznie klasy 1. Za to zajmuje sporo miejsca: laser ze stołem 600 × 400 mm ma blisko metr szerokości, waży kilkadziesiąt kilogramów i potrzebuje osobnego chillera.
Dioda w otwartej ramie to laser klasy 4: odbite niebieskie światło może trwale uszkodzić wzrok, także osobom obok. Obowiązkowe są okulary z odpowiednią gęstością optyczną (OD) dla 445–455 nm albo obudowa z filtrem. Zwykłe okulary przeciwsłoneczne nie chronią.
Oba potrzebują odciągu dymu (najlepiej na zewnątrz, awaryjnie oczyszczacza z filtrem) i nadzoru przez cały czas pracy — płonąca sklejka to realne ryzyko przy każdym laserze.

Gaśnica, materiały zakazane i lista kontrolna przed każdym zadaniem — w poradniku Bezpieczeństwo pracy z laserem.

Koszty: zakup i eksploatacja

Porównanie budowy: laser CO₂ z tubą, chillerem, lustrami i soczewką w głowicy oraz laser diodowy z modułem z wentylatorem przesuwanym po belce — Poglądowo. W CO₂ wiązka biegnie z tuby przez lustra do głowicy, w diodzie źródło światła jest w samej głowicy — stąd różnice w obsłudze i w tym, co się zużywa.

Pozycja	Laser diodowy	Laser CO₂
Zakup	10 W w otwartej ramie: ok. 1500–3000 zł; 20–40 W w obudowie: ok. 6000–12 000 zł	40 W „K40” (pole ok. 300 × 200 mm): ok. 2000–3500 zł; 50–80 W ze stołem 600 × 400 mm i chillerem: ok. 8000–16 000 zł
Co się zużywa	moduł (trwałość podawana zwykle w tysiącach godzin), okienko ochronne soczewki	tuba szklana (od ok. 2000 do ponad 8000 godzin, zależnie od producenta i obciążenia), soczewka, lustra
Wymiana	nowy moduł: od kilkuset do ok. 2000 zł	tuba 60 W: ok. 800–2000 zł; soczewka: ok. 100–300 zł
Chłodzenie	powietrzem, wentylator w module	wodą destylowaną: chiller ze sprężarką (prosta chłodnica bez sprężarki tylko do słabszych tub)
Prąd	od kilkudziesięciu do ok. 200 W	ok. 0,5–1,5 kW razem z chillerem, odciągiem i sprężarką
Obsługa	czyszczenie okienka, kontrola pasków	justowanie luster, czyszczenie optyki, wymiana wody, zimą ochrona przed zamarznięciem

Ceny to orientacyjne widełki — zmieniają się szybko, a markowe maszyny kosztują więcej niż chińskie odpowiedniki o podobnych parametrach. Przy CO₂ doliczaj chiller, jeśli nie ma go w zestawie, a przy obu laserach — odciąg.

Prawdziwym kosztem jest jednak czas. Jeśli sprzedajesz cięte rzeczy, godzina pracy lasera to pozycja w wycenie — wolniejsza maszyna podnosi koszt każdej sztuki. Jak to policzyć, pokazujemy we wpisie Wycena cięcia laserem.

Który laser wybrać — scenariusze

Robisz głównie grawer — deski do krojenia, skórzane breloki, pojedyncze prezenty → dioda 10–20 W, najlepiej w obudowie. Niska cena, mało miejsca, świetny detal.
Tniesz sklejkę 3–6 mm na sprzedaż — pudełka, organizery, dekoracje w seriach → CO₂ 50–80 W ze stołem co najmniej 600 × 400 mm. Przy seriach szybkość zwraca różnicę w cenie.
Pracujesz z akrylem — szyldy, statuetki, breloki, podświetlane tabliczki → tylko CO₂.
Grawerujesz szkło → CO₂. Łupek i anodowane aluminium → oba.
Znakujesz stal — noże, narzędzia, tabliczki znamionowe → fiber, osobna maszyna.
Dopiero sprawdzasz, czy laser jest dla Ciebie → dioda 10 W wystarczy do nauki. Ale jeśli od początku planujesz sprzedaż ciętych elementów, zakup CO₂ od razu często wychodzi taniej niż dioda teraz i CO₂ za rok.

Wiele pracowni kończy z dwiema maszynami: CO₂ do cięcia oraz diodą albo fiberem do graweru i metalu.

Najczęstsze pytania

Czy laser diodowy przetnie sklejkę 6 mm?

Tak, ale w kilku przejściach: dioda 20 W zwykle w 2–3, dioda 10 W w 3–5, z ciemniejszym brzegiem. Jeśli 6 mm to Twój codzienny materiał, laser CO₂ zrobi to w jednym przejściu i kilka razy szybciej.

Czy laser diodowy tnie akryl?

Tylko ciemny i nieprzezroczysty, najlepiej cienki. Bezbarwnego, niebieskiego ani bardzo jasnego akrylu dioda nie przetnie — niebieskie światło przez niego przechodzi albo się odbija.

Co znaczy „80 W” w opisie lasera diodowego?

Zwykle moc pobieraną z zasilacza albo marketingowy odpowiednik, a nie moc światła. Moc optyczna takiego modułu to najczęściej ok. 10 W. Sprawdź w specyfikacji „moc optyczna” (optical power).

Ile wytrzymuje tuba CO₂?

Szklana tuba — od ok. 2000 do ponad 8000 godzin pracy, zależnie od producenta, chłodzenia i tego, czy pracuje na maksymalnym prądzie. Moc spada stopniowo: gdy przestajesz przecinać płytę na ustawieniach, które kiedyś wystarczały, a optyka i ostrość są w porządku, tuba zbliża się do wymiany.

Laser CO₂ czy diodowy na początek?

Jeśli głównie grawerujesz i robisz pojedyncze sztuki — dioda. Jeśli chcesz ciąć sklejkę w seriach albo akryl — od razu CO₂; oszczędzisz czas przy każdym zleceniu.