Neu konzipierter Plasmafilter…

…sorgt beim Einsatz von Lasercuttern für mehr Sicherheit.

Fortschritt für die Gesundheit: Einem Team des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald sowie der „Mr Beam Lasers GmbH“ in München ist es gelungen, einen neuartigen Abluftfilter für kommerzielle Lasercutter zu entwickeln. Hierbei werden die vielen verschiedenen, zum Teil gesundheitsgefährlichen bis giftigen Gase, die beim Lasercutten entstehen, zurückgehalten. Die Arbeit mit dem Lasercutter wird für den Anwender somit ungefährlicher. Die Partner des gemeinsamen Projektes „SafeCutter“ stellen den daraus entstandenen Demonstrator nun während der „26. Laser World of Photonics“ in München vor.

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt „SafeCutter“ im Rahmen des Förderprogramms „Open Photonik Pro“ haben das INP gemeinsam mit der „Mr Beam Lasers GmbH“ 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. Eric Timmermann vom INP erläutert hierzu: „Für uns war die Plasmakatalyse der vielversprechendste Ansatz, um einfach eine größere Sicherheit für Anwenderinnen und Anwender zu erzielen.“

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“, fügt Eric Timmermann hinzu.

Die nächsten Schritte sind vielversprechend: Der im Laufe des Projektes 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 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eine Bewertung seiner Leistungsfähigkeit ermöglichen.

Im Anschluss an das Projekt wird das Entwicklungsteam von „Mr Beam Lasers GmbH“ den Demonstrator bis zur Serienreife weiter entwickeln. Ziel ist die Integration in die nächste Generation der Mr. Beam Desktop-Lasercutter. „Bei Mr Beam haben wir von Anfang an mit Leidenschaft daran gearbeitet, Fertigung mit Lasertechnologie für die Allgemeinheit zugänglich zu machen. 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. Bei Mr Beam bleiben wir unserem Engagement für Sicherheit, Qualität und Benutzerfreundlichkeit treu und verschieben mehr und mehr die Anwendung von Lasertechnologie aus der Industrie in den privaten und kleingewerblichen Bereich“, erläutert Teja Philipp, Geschäftsführer der Mr Beam Lasers GmbH.

Auf dem Gemeinschaftsstand des BMBF wird der Demonstrator vom 27. bis 30. Juni 2023 in München bei der „26. Laser World of Photonics“ der Öffentlichkeit gezeigt. Eric Timmermann präsentiert darüber hinaus weitere Projektergebnisse in einem Messe-Vortrag am Dienstag, 27. Juni 2023.

Über SafeCutter

Das Projekt „SafeCutter“ forscht an Möglichkeiten, die Sicherheit günstiger Lasercutter zu erhöhen, sodass die Technologie auch ohne Vorwissen gefahrlos eingesetzt werden kann. Hierzu haben sich die Projektpartner Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) sowie das Münchener Unternehmen Mr Beam Lasers GmbH zusammengeschlossen. Das Projekt wird von Januar 2020 bis November 2023 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert (Förderkennzeichen 13N15206).

Ziel des Projektes ist es, potentielle Gefahren beim Einsatz von Lasercuttern durch intelligente Technik auf ein Minimum zu reduzieren. Dabei stehen insbesondere die Gefahren durch entstehende Emissionen und durch nicht zur Bearbeitung zugelassene Materialien im Fokus. Gleichzeitig sollen Fertigungsaufwand und Kosten so niedrig wie möglich gehalten werden, da die hohen Gesamtkosten von Lasercuttern oftmals die Nutzung von Lasertechnologie erschweren.

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