Laserätzen & Lasergravur

Bei der Wahl eines Lasers werden Ätzen und Gravieren oft miteinander verwechselt. Schließlich sind sich diese Verfahren sehr ähnlich und können mit dem gleichen Laser durchgeführt werden. Zur Wahl des richtigen Laser-Markierprozess ist es essenziell, den Unterschied zu verstehen.

 

Datenmatrix zum Laserätzen
Laserätzen

Datenmatrix der Lasergravur
Lasergravur

Den Hauptunterschied zwischen Laserätzen und Lasergravur stellt die Tiefe der Beschriftung dar. Während man die kleinen Unebenheiten nach dem Laserätzen ertasten kann, lassen sich die tiefen Spalten, die bei der Lasergravur entstehen, mit bloßem Auge erkennen.

 

Erhebung durch Laserätzen Bis zu 80 Mikrometer (0,08 mm oder ~0,0032 in)
Tiefe der Lasergravur Bis zu 500 Mikrometer (0,50 mm oder ~0,2 in)

 

Abschließend lässt sich feststellen, dass das Laserätzen schneller, die Lasergravur dafür aber widerstandsfähiger und haltbarer ist. Für die richtige Entscheidung müssen Sie den für Sie richtigen Mittelweg zwischen Haltbarkeit und Beschriftungszeit finden.

Was ist Laserätzen?

Laserätzen ist ein Verfahren, bei dem sich die erwärmte Oberfläche ausdehnen darf. So entstehen kleine Unebenheiten auf den Teilen. Es wird üblicherweise der Lasergravur vorgezogen, da es ein schneller Prozess ist und zur Beschriftung einer Vielzahl von Materialien verwendet werden kann.

Beim Laserätzen erfolgen viele physikalische Reaktionen in sehr kurzer Abfolge (innerhalb von Millisekunden). Hier eine Beschreibung des Ablaufs:

  1. Der Laserstrahl, der in Impulse aufgeteilt ist, trifft auf die Oberfläche.
  2. Die Energie wird dabei von dem Material absorbiert und in Wärme umgewandelt.
  3. Die Wärme verändert die Verformbarkeit der Oberfläche, die sich während des Abkühlens ausdehnt.
  4. Dort, wo die Energieintensität höher ist, absorbiert die entstehende Oberflächenrauheit Licht, wodurch schwarze Bereiche entstehen.
  5. Dort, wo die Energieintensität niedriger ist, verstreut die entstehende Oberflächenrauheit das Licht, wodurch weiße Bereiche entstehen.

 

 

Mittels Faserlaser-Technologie ist es möglich, Beschriftungen von hoher Qualität auf fast allen Metallen zu lasern. Ein CO2-Laser kann wechselweise genutzt werden, um organisches Material zu beschriften. Allerdings sollte, unabhängig vom eingesetzten Laser, Laserätzen nicht bei Edelstahl genutzt werden, um die Widerstandsfähigkeit dieses Materials gegen Korrosion nicht zu beeinträchtigen.

Laserätzen unterscheidet sich grundlegend von anderen Ätzmethoden wie chemisches Ätzen, ein chemischer Prozess, bei dem starke Säuren verwendet werden, um die Teile einzuschneiden und Tiefdruckätzen, bei dem Designs in Metallplatten für Druckgrafiken eingeschnitten werden.

Was ist Lasergravur?

Beim Lasergravieren vaporisiert die Oberfläche der Teile zu Staub, wodurch auf diesen Teilen tiefe Lasergravuren entstehen. Eine tiefe Gravur benötigt eine längere Beschriftungszeit als beim Laserätzen. Sie ermöglicht aber unerreichte Raten bei der Lesbarkeit im Anschluss an Oberflächenbehandlungen wie Strahltechnik und Tauchlakierung (KTL/ATL).

Materialien zu gravieren benötigt einen leistungsstarken Laserprozess mit hohen Temperaturen. So funktioniert es:

  1. Der Laserstrahl, der in Impulse aufgeteilt ist, trifft auf die Oberfläche.
  2. Die Energie wird dabei von dem Material absorbiert und in Wärme umgewandelt.
  3. Da die Impulse konzentrierter als beim Laserätzen sind, ist die Energieintensität hoch genug, um sich buchstäblich in das Material einzubohren.
  4. Die Rauheit am Boden der Spalte wird verändert, sodass Licht absorbiert wird und dadurch schwarze Bereiche entstehen.

 

 

Lasergravierer kommen meist zum Gravieren von Metallen zum Einsatz, während sie bei organischen Materialien selten verwendet werden. Die Kohlenstoffbasis von organischem Material stellt zudem einen limitierenden Faktor dar, da diese bei hohen Energieleveln Feuer fangen können.

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Was sind andere Prozesse zur Laserbeschriftung?

Alle Prozesse zur Laserbeschriftung können für den gleichen Zweck eingesetzt werden: zur Realisierung der Rückverfolgbarkeit von Produkten, indem kontrastreiche, dauerhafte Beschriftungen inklusive Datenmatrix-Codes, Barcodes, und Seriennummern erstellt werden.

Gravieren und Ätzen sind die am weitesten verbreiteten Laserprozesse. Allerdings sollten auch das Anlassen und Abtragen als zwei weitere interessante Verfahren betrachtet werden, die zusätzliche Möglichkeiten eröffnen.

Anlassbeschriftung

Bei der Anlassbeschriftung wird die Materialoberfläche erwärmt, wodurch unter der Oberfläche eine chemische Veränderung verursacht wird. Dieses Verfahren kann für eisenhaltige Metalle, unter anderem Stahl, Edelstahl, Chrom und Titan verwendet werden.

 

 

Laserabtrag

Laserabtrag, auch bekannt als Laserreinigung, beschreibt das Verfahren der Entlackung (oder das Entfernen anderer Beschichtungen) von der Materialoberfläche. Während die Beschichtung verdampft, bleibt das darunterliegende Material intakt. Es ist hiermit zum Beispiel möglich, Kennungen mittels Entlacken zu beschriften.

 

 

 

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