Beschriftungslaser
Tiefenlasergravur – Präzision in maximaler Tiefe
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Tags:
- Lasergravur , Luft- und Raumfahrt , Metall
Wichtige Punkte
- Tiefenlasergravur erzeugt dauerhafte, tiefe Markierungen.
- Faserlaser sind für Metalle optimal; CO2‑Laser eignen sich für Holz und organische Materialien.
- Gravurtiefe, Geschwindigkeit, Leistung und Material bestimmen Maschinenauswahl und Prozessparameter.
- Anwendungen: Backfilling, Logos, fälschungssichere Rückverfolgbarkeitsmarken und verschleißfeste Kennzeichnungen.
Laser sind vielseitige Werkzeuge, die in nahezu jeder Branche eingesetzt werden – zum Gravieren, Beschriften, Schneiden, Bohren, Schweißen oder Strukturieren von Materialien.
Unter all diesen Verfahren zählt die Lasergravur zu den beliebtesten Anwendungen moderner Lasertechnologie.
Der Begriff „Lasergravur“ umfasst zwei Varianten: Flachgravur (Shallow Engraving) und Tiefengravur (Deep Engraving). Wenn allgemein von Lasergravur gesprochen wird, ist meist die flache Gravur gemeint. Beide Verfahren sind ähnlich, aber nicht identisch:
Die Tiefenlasergravur ist aufwändiger, leistungsintensiver und für bestimmte Materialien vorbehalten, die den höheren Energieeintrag ohne Beeinträchtigung ihrer Struktur aushalten.
Was ist Lasergravur?
Bevor man die Tiefenlasergravur versteht, lohnt sich ein Blick auf die Grundlagen.
Bei der Lasergravur wird ein Muster, Logo oder Code mit einem Laserstrahl direkt in die Oberfläche eingebrannt. Der Laser erhitzt das Material punktuell so stark, dass es verdampft oder sublimiert – das heißt, es geht vom festen in den gasförmigen Zustand über, ohne vorher zu schmelzen.
Das Ergebnis ist eine vertiefte Markierung, die dauerhaft Bestand hat. Typische Gravurarten sind Logos, Seriennummern, 2D-Codes und dekorative Designs, welche für Rückverfolgbarkeit, Identifikation, Ästhetik oder Texturierung genutzt werden.
Geeignete Materialien sind Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Gummi und Keramik.
Was unterscheidet Tiefenlasergravur von normaler Lasergravur?
Die Unterschiede liegen in Leistung, Geschwindigkeit und Gravurtiefe.
Bei der Tiefenlasergravur wird der Laserstrahl über mehrere Durchgänge mit höherer Leistung und längerer Belichtungszeit geführt, um deutlich tiefere Gravuren zu erzeugen.
Dieses Verfahren ist nicht für alle Branchen oder Materialien geeignet.
Zum Beispiel untersagen Luftfahrtvorschriften (Aerospace) oft tiefe Gravuren an sicherheitsrelevanten Bauteilen, um Materialintegrität oder Festigkeit nicht zu beeinträchtigen.
Tiefenlasergravur wird häufig eingesetzt in der Metall-, Bau- und Waffenindustrie – insbesondere bei Stahl, Aluminium oder Messing sowie Holz und Kunststoffen für dekorative Anwendungen.
Anwendungsgebiete der Tiefenlasergravur
1. Backfilling (Ausfüllen der Gravur)
Ein häufiges Einsatzgebiet ist das Auffüllen (Backfilling) einer tiefen Gravur mit Farbe, Harz oder anderen Materialien, um Farbkontrast oder Stabilität zu erzeugen.
Die Gravurtiefe hängt vom Füllmaterial ab, liegt aber typischerweise bei mindestens 0,6 mm, damit die Füllung haftet.
Häufige Füllstoffe: Lacke, Kunstharze oder Metallpasten, um farbige oder kontrastreiche Gravuren zu erzielen – etwa auf Werkzeuggriffen, Typenschildern oder Maschinenteilen.
2. Logos und Designelemente
Tiefgravierte Logos wirken dreidimensional und hochwertig.
Solche Gravuren werden z. B. auf Medaillen, Münzen, Firmenlogos oder Erinnerungstafeln eingesetzt und behalten auch bei hoher Beanspruchung ihre Form.
3. Rückverfolgbarkeitsmarkierungen
Seriennummern, Barcodes oder DataMatrix-Codes, die dauerhaft und fälschungssicher sein müssen, werden häufig tief graviert.
Diese Tiefenbeschriftungen sind besonders beständig gegen Abrieb, Chemikalien und Korrosion.
Tiefes Gravieren: Die Brennweite ändert sich während des Gravierens. Das ermöglicht zu jedem Zeitpunkt eine Bearbeitung mit hoher Energiedichte.
4. Tiefenlasergravur auf Metall
Für die Gravur von Metallen wird am häufigsten ein Faserlaser eingesetzt.
Faserlaser bieten hohe Pulsleistung und Präzision, ideal für tiefe, kontrastreiche Gravuren auf Stahl, Titan, Aluminium oder Kupfer.
Eine korrekt durchgeführte Tiefenlasergravur führt jedoch nicht automatisch zu schneller Korrosion – sie sollte nur bei Bedarf mit einem Korrosionsschutz oder Versiegelung (z. B. Öl, Lack, Passivierung) nachbehandelt werden.
5. Tiefenlasergravur auf Holz
Holz absorbiert die Energie eines Faserlasers schlecht.
Daher eignet sich für Holzgravuren am besten ein CO2-Laser mit einer Wellenlänge von 10.600 nm. Er erzeugt durch thermische Reaktion eine tiefe, dunkle Gravur, ideal für Möbel, Dekorationen oder Schilder.
Die Wahl der richtigen Tiefenlasergravur-Maschine
Vor der Auswahl einer Maschine sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:
1. Gravurtiefe
Wie tief soll die Gravur sein? Eine größere Tiefe erfordert längere Bearbeitungszeiten und höhere Laserleistung.
2. Geschwindigkeit
Eine niedrigere Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht die Gravurtiefe, da der Laser länger auf das Material einwirkt.
3. Leistung
Je höher die Laserleistung, desto mehr Material kann in kürzerer Zeit abgetragen werden – vorausgesetzt, Pulsdauer und Frequenz sind optimal abgestimmt.
4. Gravurzeit
Mehrfache Durchgänge oder längere Belichtungszeiten führen zu tieferen Gravuren, ähnlich wie mehrfaches Fräsen einer Stelle.
5. Material
Grundregel:
- Faserlaser → ideal für Metalle
- CO2-Laser → ideal für organische Materialien wie Holz, Papier, Leder oder Kunststoff
Hilfe bei der Auswahl eines Tiefenlasergravur-Systems
Die Tiefenlasergravur ist kein völlig anderes Verfahren, sondern eine erweiterte Einstellung moderner Beschriftungslaser.
Dank Fokussteuerung und einstellbarer Leistungsparameter können viele Systeme sowohl flach als auch tief gravieren.
KEYENCE bietet Laserbeschriftungssysteme, die beides ermöglichen – für Anwendungen in Rückverfolgbarkeit, Logogravur, Tiefenkennzeichnung oder Backfilling.
Unser Expertenteam berät Sie individuell zur optimalen Gravurtiefe, Materialwahl und Systemintegration. Kontaktieren Sie uns, um Ihr Projekt zu besprechen oder eine kostfreie Testgravur zu vereinbaren.
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