Einen neuartigen Abluftfilter für kommerzielle Lasercutter hat ein Team des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie INP und der Mr Beam Lasers GmbH entwickelt. Hierbei werden die vielen verschiedenen, zum Teil gesundheitsgefährlichen und giftigen Gase, die beim Lasercutten entstehen, zurückgehalten. Die Arbeit mit dem Lasercutter wird für den Anwender somit ungefährlicher.
In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt „SafeCutter“ im Rahmen des Förderprogramms „Open Photonik Pro“ hat das Team seit Januar 2020 daran geforscht, die Sicherheit günstiger Lasercutter zu erhöhen. Damit soll auch kleineren Betrieben und Privatpersonen ein sicherer Betrieb im Umgang mit Lasercuttern ermöglicht werden. Denn bisherige Lasercutter sind für den industriellen Einsatz ausgelegt. Die sichere Anwendung setzt ein breites Fachwissen voraus und die Anforderungen an die Arbeitssicherheit sind dementsprechend sehr komplex, da beim Betrieb gesundheitsgefährdende Gase entstehen.
Die Technologie des neuartigen Abluftfilters basiert auf einer kombinierten Anwendung von atmosphärischem Kaltplasma und einem nachgeschalteten Mischoxid-Katalysator „Für uns war die Plasmakatalyse der vielversprechendste Ansatz, um einfach eine größere Sicherheit für Anwenderinnen und Anwender zu erzielen“, erläutert Eric Timmermann vom INP.
Das Ozon, das im Plasma entsteht, wird auf der Katalysatoroberfläche zerlegt und angelagerte Schadstoffmoleküle werden mithilfe von Sauerstoff gebunden. Die Schadstoffmoleküle bleiben dadurch besser an der Katalysatoroberfläche haften und können gleichzeitig zu unschädlichen Verbindungen abgebaut werden. Die Technologie wurde in Grundlagenexperimenten systematisch für viele beim Laserschneiden entstehende Gase untersucht. „Die Ergebnisse belegen, dass die untersuchten Gase vollständig zurückgehalten werden“, so Timmermann.
Die nächsten Schritte sind vielversprechend: Der im Laufe des Projekts entwickelte Demonstrator soll nun zeigen, wie sich der Filter über längere Zeiträume und in der Praxis verhält. Er ist dafür mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, die den Wissenschaftlern eine Bewertung seiner Leistungsfähigkeit ermöglichen.
Im Anschluss an das Projekt wird das Entwicklungsteam von Mr Beam Lasers den Demonstrator bis zur Serienreife weiter entwickeln. Ziel ist die Integration in die nächste Generation der Desktop-Lasercutter des Unternehmens. „Die Forschung am Plasmafilter markiert einen bedeutenden Fortschritt in unserer Mission, sichere Gesamtsysteme zu entwickeln. Mit dem Konzept ermöglichen wir unseren Kunden, die Vorteile der Lasertechnologie uneingeschränkt zu nutzen, ohne dabei Kompromisse bei der Sicherheit eingehen zu müssen“, betont Geschäftsführer Teja Philipp.
INP / RK
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