Verfahren zur Laserbeschriftung

Die Lasertechnologie bietet vielfältige Möglichkeiten der dauerhaften Kennzeichnung oder Beschriftung und ist somit variabler einsetzbar als konventionelle Beschriftungsarten. Ob Metall, Kunststoff, Holz oder Keramik: fast jedes Material lässt sich mit dem Laser beschriften, markieren oder gravieren. Bei der Beschriftung mit einem Laser unterscheidet man zwischen dem gezielten Aufschäumen der Oberfläche von Kunststoffen und dem Lasermarkieren durch das Erzeugen einer Anlassfarbe auf Metallen sowie dem Verfärben von Kunststoffen.

Vorteile auf einen Blick:

  • Lasermarkieren von unterschiedlichsten Materialarten
  • Hohe Automatisierbarkeit und Prozessgeschwindigkeit
  • Kraftfreie und berührungslose Bearbeitung
  • Scharfe Bilder von hoher Qualität
  • Große Designflexibilität
  • Steigerung Ihrer Produktion und damit einhergehende Kostenreduzierung

Selbst auf Rundungen kann die Laserbeschriftung sehr gute Resultate erzielen und ist auch auf bewegten Bauteilen („Marking on the fly“) möglich. Laserbeschriftungen können schnell, automatisiert und individuell erzeugt werden. Bei diesem Verfahren sorgt die computergestützte Steuerung für große Flexibilität bei Form und Inhalt der Beschriftung.

Anlassbeschriftung

Bei der Anlassbeschriftung mit einen Laser wird die Farbe von Metallen verändert. Hierbei wird auf eisenhaltige Metalle (Eisen, Stahl, Edelstahl) und Titan mittels lokaler Materialerwärmung eine Oxidschicht auf der Oberfläche aufgebracht. 

Beim Anlassen von Metallen können auch fertig bearbeitete Oberflächen nachträglich mit dem Laser beschriftet werden. Dabei bestimmt die Beschaffenheit der Oberfläche den realisierbaren Farbeindruck.
In der Regel ist die Oxidschicht schwarz, in Abhängigkeit von der Temperatur der erwärmten Schichten, können aber auch andere Anlassfarben, wie etwa gelb, rot oder grün, erzeugt werden.

Ein Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, das die Materialoberfläche eben bleibt, da kein Abtrag erfolgt, sondern durch die lokale Materialerwärmung lediglich ein abriebfester Farbumschlag erzielt wird. Die Erwärmung dringt dabei nur 20 bis 30 µm tief in die Metalloberfläche ein und stellt sicher, dass diese nur durch ein erneutes Erhitzen zu entfernen ist.

Verfärben von Kunststoffen / Karbonisieren

Beim Verfärben/Karbonisieren von Kunststoffen werden durch die Laser­einwirkung der Kunst­stoff und seine Pigmente verbrannt, so dass eine dunkle Färbung erzielt wird. Dabei reichen die Verfärbungen von grau über blaugrau bis hin zu schwarz.

Je nach Zusammensetzung und Farbe des Kunststoffes fällt die Verfärbung heller oder dunkler aus. Grundsätzlich kommt das Karbonisieren aber bei hellen Kunststoffen und organischen Materialien wie Papier, Holz oder Leder zur Anwendung, bei denen ein Farbeffekt von hell nach dunkel erzielt werden soll.

Die Oberfläche des Werkstoffes wird bei dieser Laseranwendung durch den Laserstrahl nur lokal erwärmt und bleibt nahezu unbeschädigt und ist somit für Werkstoff und Oberfläche ganz besonders schonend.

Aufschäumen von Kunststoffen / Farbumschlag

Beim Verfahren des Farbumschlages werden die in den Kunststoffen enthaltenen Farbpigmente und Kohlenstoffe durch lokale Erwärmung aufgebrochen, zerstört und verdampft. Bei diesem Prozeß oxidiert der im Kunststoff befindliche Kohlenstoff zu CO2 und bildet eine Schaumschicht.

Es bilden sich Gasbläschen in der Schmelze, welche bei der Abkühlung des Materials fest in die Werkstoffstruktur eingebunden werden und so die Lichtbrechungseigenschaften des Materials verändern. Dunkle Kunststoffe weisen dabei an den zu markierenden Stellen eine weiße Verfärbung, helle Kunststoffe eine dunkle Verfärbung auf.

Diese Eigenschaften nutzt das Verfahren aus, um optische Effekte, Schriften oder Zeichen zu erzeugen.

Farbabtrag / Materialabtrag

Die Beschriftung durch Abtragen von Farbe und Material wird vor allem bei lackierten Werkstoffen und eloxiertem Aluminium aber auch bei Armaturen sowie Kartonagen und Etiketten angewendet. Dabei werden zuvor aufgebrachte Farb-, Lack- und Deckschichten teilweise abgetragen so dass das Grundmaterial wieder sichtbar wird. 

Bei diesem Verfahren absorbieren die zu entfernenden Schichten des Werkstücks das Laserlicht, das Material heizt sich auf und verdampft an den entsprechenden Stellen. Die Bearbeitung kann dabei sowohl punkt-, linienförmig oder flächig erfolgen.

Dieses Lasermarkierverfahren erzeugt sehr kontrastreiche Bechriftungen und wird vorzugsweise in der Automobilindustrie beim Tag-/Nacht-Design, in der Elektrotechnik bei der Kennzeichnung von Tastaturen sowie in der Verpackungsindustrie eingesetzt.

 


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