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“ stellten den daraus entstandenen Demonstrator während der „26. Laser World of Photonics“ in München vor.

Anforderungen an die Arbeitssicherheit sind sehr komplex

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.

Blick in die nahe Zukunft

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 den Demonstrator bis zur Serienreife weiterentwickeln.

Auf dem Gemeinschaftsstand des BMBF wurde der Demonstrator vom 27. bis 30. Juni 2023 in München bei der „26. Laser World of Photonics“ der Öffentlichkeit gezeigt.

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 Münchner 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, potenzielle 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.

Quelle: INP

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