Anwendungen zum Laserbeschriftung

Was ist Laserbeschriftung?

Das Laserbeschriftung ist ein Verfahren, bei dem eine Oberfläche mittels eines fokussierten Lichtstrahls direkt beschriftet wird. Das Resultat ist eine dauerhafte Markierung.

Die Laser-Markiertechnologie kennt keine Beschränkungen. Mit ihr können Sie alle Arten von Materialien und Oberflächen beschriften. Damit Sie die von Ihnen gewünschten Ergebnisse erzielen können, muss zunächst der passende Laser für Ihr Material bestimmt werden. CO2-Laser und Faserlaser stellen die gängigsten Ausführungen dar. Für Beschriftungen bei hohen Geschwindigkeiten können Sie zudem die maximale Laserleistung entsprechend anpassen.

Für noch bessere Resultate lassen sich die verschiedenen Laser-Markierprozesse für spezifische Anwendungen optimieren. Die beiden gängigsten Verfahren sind hier das Laserätzen und das Lasergravieren. Das Laseranlassen stellt eine weitere Markieranwendung dar. Hierbei handelt es sich um die einzige geeignete Methode zum Beschriften von Edelstahl.

Wann wird das Laserbeschriftung eingesetzt?

Laserbeschriftung ist die Technologie der Zukunft, die auch dank geringem Wartungsaufwand in immer mehr Anwendungen zum Einsatz kommt. Der Prozess ist berührungslos, es gibt keine beweglichen Teile und es werden keine Verbrauchsstoffe verwendet. Dank automatisierter Prozesse können sich die Bediener anderen Aufgaben widmen, da der Lasermarkiervorgang von selber abläuft und der Wartungsaufwand gering ist.

Laserbeschriftung kommt meist zur Umsetzung von Rückverfolgbarkeit, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung zum Einsatz. Werden Teile direkt am Beginn der Produktionslinie markiert, können Barcode-Leser anschließend eingesetzt werden, um die Kennungen in jedem Schritt der Produktion zu scannen. Im Hinblick auf Rückverfolgbarkeit bedeutet dies, dass Teile von Anfang bis Ende des Herstellungsverfahrens überwacht und verfolgt werden können. Wichtige, teilespezifische Informationen werden in diesem Zuge für die Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung in einer Datenbank gespeichert. Die gängigsten Formen zur Teileidentifikation sind Datenmatrix-Codes, QR-Codes und alphanummerische Seriennummern.

Die wichtigsten Branchen, die Beschriftungslösungen benötigen, sind die Automobilindustrie, Industrien im Bereich der Primärmetalle (inklusive Aluminium, Stahl, Zinn, Blei und Kupfer), Extrusion, Produktion sowie die weiterverarbeitende Industrie.

Wie funktioniert Laserbeschriftung?

Damit ein Laserstrahl zur Materialbeschriftung generiert werden kann, werden Photonen angeregt, um das Licht zu verstärken. Das Material wird zunächst mit Energie geladen. Dessen Elektronen setzen daraufhin diese Energie in Form von Licht (Photonen) frei. Das Licht wird anschließend verstärkt. Da Photonen naturgemäß die Atome eines Materials stimulieren, setzen dessen Elektronen immer mehr Photonen frei. In der Folge entsteht ein konzentrierter Lichtstrahl, der als Laserstrahl bezeichnet wird.

Zum Beschriften der Oberflächen kommen Spiegel zum Einsatz, die den Laserstrahl in eine Richtung führen. Trifft der Laserstrahl nun auf die Materialoberfläche, entstehen so Beschriftungen mit hoher Qualität und mit hohem Kontrast. Mittels verschiedener Laser-Markierprozesse können Markierungen nur auf der Oberfläche, tief im Material oder unterhalb der Oberfläche eingebracht werden. Alternativ können Markierungen auch erzeugt werden, indem eine Beschichtung (z. B. Farbe) von der Oberfläche abgetragen wird.

Wie unterscheiden sich Laser voneinander?

Um zu verstehen, wie sich Laser voneinander unterscheiden, muss zunächst klar sein, wie Wellenlängen mit Materialien interagieren.

In der Laserquelle befindet sich ein Material, dessen Atome Energie in Form von Licht freisetzen. Das Material bestimmt hierbei, welche Wellenlängen von Ihrem Laser produziert werden. So nutzen einige Festkörper-Laser beispielsweise YAG-Kristalle zum Produzieren von Licht. Diese Kristalle setzen eine Wellenlänge von 1.064 Nanometer (oder 1.064 Mikrometer) frei.

Da unterschiedliche Materialien Wellenlängen anders absorbieren, benötigen Sie folglich verschiedene Lasertypen für unterschiedliche Materialien. So sind Sie beispielsweise zum Markieren von Metallen mit einem Faserlaser besser bedient, während ein CO2-Laser besser zum Beschriften von organischen Materialien (zum Beispiel Kunststoffe und Gummi) geeignet ist.

Unterschiedliche Laser setzen die Energie auch auf verschiedene Weise frei. Sie haben die Wahl zwischen einem Laser mit konstanter Welle oder einem gepulsten Laser. Der Unterschied besteht darin, dass Laser mit konstanter Welle den Laserstrahl kontinuierlich abgeben, während gepulste Laser den Strahl mit einer vordefinierten Rate freisetzen. Dabei erreichen gepulste Laser höhere Energiespitzen, da sie die Energie vor dem Freisetzen aufladen. Sie eignen sich ideal für Lasermarkieranwendungen, da sie eine höhere Markiergeschwindigkeit erreichen. Im Gegensatz dazu eignen sich Dauerlaser eher für andere Laseranwendungen, beispielsweise das Laserschneiden, Schweißen und Bohren.

Wo liegen die Vorteile des Laserbeschriftungs?

Laser entwickeln sich zunehmend zum Standard für die meisten Markieranwendungen. Auch wenn die Erstinvestition höher ist als bei den verfügbaren Alternativen, so ist ein höherer Return on Investment ebenso sicher wie andere überzeugende Vorteile:

  • In den meisten Fällen ist es auch die schnellste Beschriftungslösung. So kann beispielsweise im Zuge der Aluminiumbeschriftung ein kontrastreicher Datenmatrix-Code in nur 1,40 Sekunden erzeugt werden.
  • Strenge internationale Standards regulieren die Lasersicherheit. Basierend auf der Lasersicherheitsklasse Ihrer Laseranlage können Sie ganz einfach erkennen, ob Ihre Anlage entsprechend dieser Klasse sicher integriert ist. Haben Sie beispielsweise eine Lasermarkieranlage der Klasse 1, müssen Sie keine zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen ergreifen.
  • Laserbeschriftung ist eine unvergleichliche Lösung zur Rückverfolgbarkeit. Die hohe Zuverlässigkeit der Lasersysteme sowie der hohe Kontrast der Kennungen sorgen für eine nahezu perfekte Lesbarkeit. Die dabei erzeugten Beschriftungen sind nicht nur absolut dauerhaft. Sie sind auch in der Lage, nahezu jeder Oberflächenbehandlung zu widerstehen, zum Beispiel der Tauchlackierung (KTL/ATL), Wärmebehandlung und der Strahltechnik.
  • Es eignet sich insbesondere für Materialien, deren Oberflächen nicht direkt beschriftet werden können (z. B. bei Edelstahl). In diesen Fällen werden die Markierungen unterhalb der Oberfläche vorgenommen.

Das Laserbeschriftung bietet für jede Anwendung viele weitere spezifische Vorteile. Nehmen Sie Kontakt auf, um herauszufinden, welche Vorteile bei Ihnen zutreffen.

 

Beispiele für Lasermarkieranwendungen

Laserbeschriftung von Aluminium für Druckgießer

Sehen Sie selbst, wie schnell ein Lasermarkierer Druckgusse aus Aluminium mit dauerhaften Kennungen in Form von Seriennummern und Datenmatrix-Codes versieht. So erstellte 2D-Codes können anschließend ganz einfach von Barcode-Scannern gelesen werden.

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Lasergravieren von Metall

Beobachten Sie ein Lasergraviersystem dabei, wie es tiefe Markierungen auf großen Flächen erzeugt. Die blassen und dunklen Markierungen enstehen dadurch, dass Lasergravierer diffuse Muster und tiefe Spalten erzeugen. Es steht Ihnen eine Vielzahl an Methoden zur Laserbeschriftung zur Auswahl, um eine breite Palette von Metallen zu beschriften - von Edelstahl und Titan bis zu Aluminium und Magnesium.

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Laserbeschriftung von Blei

Sehen Sie hier, wie ein weiches Metall wie Blei mit umfangreichen Informationen von alphanummerischen Zeichen, über einen Barcode bis hin zu einem Datenmatrix-Code versehen wird.

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Laserbeschriftung eines Aluminiumbarrens

Sehen Sie in diesem Video, wie die Lasertechnologie Aluminiumbarren beschriftet, die für ihre rauen Oberflächen bekannt sind. Im Gegensatz zum Laserbeschriftung haben die meisten Direktmarkierungslösungen ihre Schwierigkeiten mit dieser Art von Rauheit.

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Laserbeschriftung von Polyethylen

Beobachten Sie das Laserbeschriftung eines Kunststoffs wie Polyethylen. Beim Markieren von Kunststoffen müssen Lasermarkierlösungen mit entsprechenden Dampf- und Staubmanagementsystemen ausgerüstet sein.

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