Die 3 häufigsten Arten der Laserbeschriftung

• Gravur
• Anlass und Oxidation und
• Rückverfolgbarkeitskennzeichnung

Lasergravur ist ein Markierverfahren, bei dem ein fokussierter Laserstrahl ein Design in die Oberfläche eines Materials einarbeitet. Der Abtrag erfolgt typischerweise durch ein Zusammenspiel aus Schmelzen und Verdampfen (Ablation).
Vier Lasertypen werden zum Gravieren eingesetzt: UV, Faser, CO₂ und Hybrid.
Jeder dieser Lasertypen ist für unterschiedliche Materialien, Produkte und Branchen besonders geeignet.

Bei der UV-„Gravur“ werden ultraviolettes Licht und die hohe Absorption vieler Werkstoffe im UV-Bereich genutzt. Der Prozess wird oft als „Kaltmarkieren“ bezeichnet, weil die Wärmeeinflusszone sehr klein ist und das Material kaum thermisch belastet wird.
Die UV-Strahlung wird in der Maschine in der Regel durch Frequenzvervielfachung erzeugt: Ein IR-Grundstrahl (≈1064 nm) wird zunächst in einem nichtlinearen Kristall auf 532 nm (Frequenzverdopplung) und anschließend in einem weiteren Schritt auf 355 nm umgewandelt.

Hersteller wählen UV-Laser häufig, weil sie sich sowohl für hitzeempfindliche Materialien (z. B. viele Kunststoffe) als auch für manche hitzeresistenten Substrate (z. B. Glas, Keramik) eignen und dabei hohen Kontrast mit minimaler Wärmeeinwirkung ermöglichen.
Der UV-Strahl ist stark genug, um hitzeresistente Materialien zu verdampfen, während die Kaltmarkierung Hitzestress bei hitzeempfindlichen Materialien verhindert.
UV-Laser übertreffen andere Lasertypen auf stark reflektierenden Materialien wie Kupfer, Silber und Gold.

Fasergravur hat ihren Namen von der faseroptischen Resonatorarchitektur, die die Laserstrahlung erzeugt.
Die emittierte Wellenlänge liegt typischerweise im nahen Infrarot um 1064–1070 nm (allgemein 1030–1100 nm). Der Faserresonator ermöglicht Laser mit hoher Ausgangsleistung und entsprechend hoher Gravurgeschwindigkeit.

Fasergravur ist häufig die erste Wahl, wenn auf Metallprodukten eine signifikante Gravurtiefe erzielt werden soll, u. a. aufgrund der hohen mittleren Leistung und Effizienz.
UV- und CO₂-Laser können nicht die hohen Kontraste oder die Gravurtiefen auf Metallen erreichen, die mit Faserlasern möglich sind.
Diese tiefen und hochkontrastreichen Markierungen halten Lackierprozessen und nachgelagerte Prozesse wie Sandbestrahlung stand, was ideal für Bauteile in rauen Umgebungen ist.
Außerdem ermöglicht die hohe Leistung der Faserlaser bei wiederkehrenden Aufgaben kurze Taktzeiten. Allerdings kann die hohe Leistung wärmeempfindliche Oberflächen schädigen.

CO₂-Lasergravierer arbeiten, indem in einem Gasröhrenresonator ein Plasma gezündet und Licht zwischen einem hochreflektierenden Spiegel und einem Auskopplungsspiegel verstärkt wird; der resultierende Strahl wird als Laser ausgekoppelt. Die Ausgangswellenlänge beträgt 10.600 nm (10,6 µm).

CO₂-Graviermaschinen haben die längste Wellenlänge unter den gängigen industriellen Markierlasern, daher erfolgt die Materialwechselwirkung oft stark thermisch.
Manche Materialien profitieren von dieser Wärmeübertragung aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit, während andere - wie Metalle - mit CO₂-Lasern nicht direkt auf blanker Oberfläche markiert werden können. Eine geringe Gravurtiefe ist ideal für Materialien, die sich gut für die CO₂-Gravur eignen.

Auch wenn es in diesem Blog um gängige Arten von Laserbeschriftungsverfahren geht, gibt es viele weitere Laseranwendungen und Maschinentypen. Zum Beispiel:

• Laserschneiden
• Laserbohren
• Lasermesssysteme
• Laserätzen
• Lasercodierung
• Laserprägen