Der Vorgang, bei dem Material verdampft wird, um dauerhafte, tiefe Markierungen in den Rauch einzubringen, wird als Lasergravur bezeichnet. Der Laserstrahl wirkt wie ein Meißel und trägt Schichten von der Materialoberfläche ab, um die Markierung einzubringen. Um die für die Verdampfung erforderliche hohe Hitze zu erzeugen, bestrahlt der Laser einen begrenzten Bereich mit einer beträchtlichen Energiemenge.
In diesem Beitrag erfahren Sie, wie die Lasergravur funktioniert und wo Sie einen Lasergravierer finden können.
Vom Festkörper zum Gas: So funktioniert die Faserlasergravur
Während beim Laserätzen das Material durch Erhöhung seiner Rauheit geschmolzen wird, wird es beim Lasergravieren sublimiert, wodurch tiefe Risse entstehen. Das bedeutet, dass die Oberfläche beim Faserlasergravieren nicht flüssig wird, sondern genügend Energie aufnimmt, um vom festen in den gasförmigen Zustand überzugehen.
Faserlaser-Graviergeräte sind angesichts der für die Sublimation erforderlichen hohen Temperaturen praktische Werkzeuge. Die Lasergraviermaschine muss genügend Energie erzeugen, um die Sublimation zu erreichen. Eine Faserlaser-Graviermaschine erhitzt die Materialoberfläche innerhalb weniger Millisekunden auf die Verdampfungstemperatur.
| Material | Verdampfungstemperatur |
|---|---|
| Aluminium | 2327 °C |
| Kupfer | 2595 °C |
| Eisen | 3000 °C |
| Blei | 1750 °C |
| Magnesium | 1110 °C |
| Zink | 906 °C |
Quelle: “Korrigierte Werte für Siedepunkte und Verdampfungsenthalpien von Elementen in Nachschlagewerken”
Wenn die Substanz diese Temperatur erreicht, verwandelt sie sich in Rauch. Daher sollten beim Kauf eines Lasersystems stets eine Rauchabsauganlage und ein Luftmesser mitgeliefert werden. Dies dient dem Schutz der Arbeitsumgebung und der Laserlinse.
Da der 30-W-Faserlasergravierer Wellenlängen erzeugt, die sich gut mit Metall verbinden, eignet sich die Faserlasergravur gut zum Gravieren.
3 gängige Anwendungsbereiche der Faserlasergravur
Faserlaser-Graviermaschinen bieten ein breites Anwendungsspektrum. Tatsächlich haben die meisten Käufer von Faserlaser-Graviergeräten zunächst ein bestimmtes Ziel vor Augen, erweitern ihre Anwendungen später jedoch auf andere Bereiche. Hier sind drei der häufigsten Anwendungsbereiche für Faserlaser.
Barcodes
Zum Gravieren von Barcodes und Seriennummern auf Geräten und Bauteilen wählen wir in der Regel den für diese Aufgabe am besten geeigneten Faserlaser-Gravierer aus. Faserlaser erzeugen hochwertige Markierungen, die von Barcode-Scannern gelesen werden können. Sie können die Serialisierung mit einer Vielzahl von Codestrukturen vornehmen, darunter UPC-Codes, 1D-Codes und Data-Matrix-Codes.
Wenn Sie mehrere Teile mit einer Seriennummer versehen möchten, können Sie einen Lasergravierer mit einer Halterung verwenden, um die einzelnen Teile auf dem Laserbett zu fixieren. Anschließend können Sie alle Teile auf einmal mit einer Seriennummer versehen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, dass ein Bediener die Teile manuell austauschen muss.
Produkt- und Unternehmenslogos
Wenn Sie ein Unternehmen betreiben, das hochwertige Produkte herstellt, sorgt die Gravur Ihres Logos dafür, dass Ihre Marke für Ihre Kunden stets sichtbar ist. Da Kunden Etiketten freiwillig oder unfreiwillig entfernen können, sind lasergravierte Logos bedruckten Etiketten vorzuziehen.
Gestaltung
Mit Faserlaser-Graviergeräten lassen sich auch individuelle Artikel herstellen. Als Lasergravierer, der sich auf spezielle Projekte spezialisiert hat, können Sie tatsächlich ein sehr profitables Geschäft betreiben. Außerdem können Sie Unternehmen und Start-ups dabei unterstützen, ihre Logos auf kommerzieller Basis auf ihre Artikel zu gravieren. Darüber hinaus können Sie personalisierte Artikel wie Wandbehänge, Schmuck und Uhren verkaufen.
Faserlaser-Graviermaschine für industrielle Anwendungen
Automobilindustrie
Das Gravieren von Metall mit dem Faserlaser hat in der Automobilbranche stark an Beliebtheit gewonnen. Ein Fahrzeug besteht aus etwa 35.000 Teilen. Diese Teile bestehen aus verschiedenen Materialien wie Edelstahl, Eisen, Messing und Kunststoff. Mit Hilfe der Faserlasergravur lassen sich präzise Maße und Designs in Metall einprägen.
Im Folgenden sind einige Anwendungsbereiche aufgeführt, in denen Faserlaser-Markierer zur Kennzeichnung von Bauteilen in der Automobilindustrie eingesetzt werden.
- Aufbringen von Kennzeichnungen wie Herkunftsland, Seriennummern und Barcodes auf Sicherheitsgurtkomponenten.
- Beschriftung verschiedener Armaturenbrettkomponenten und Tasten. Tagsüber müssen sie gut sichtbar sein, nachts müssen sie beleuchtet sein. Daher werden Tag- und Nachtmarkierungen verwendet.
- Diese Verfahren können auch zur Kennzeichnung anderer Materialien eingesetzt werden, beispielsweise von Keramik, die bei der Herstellung von Zündkerzen verwendet wird.
Motorblöcke, Fahrzeugsensoren, Fahrgestellnummern und Motorradteile sind allesamt mit Faserlaser beschriftet.
Lesbarkeit und Rückverfolgbarkeit sind zwei der größten Herausforderungen bei der Kennzeichnung in dieser Branche. Die Markierungen auf den Bauteilen sollten maschinenlesbar sein und sich bis zum Herkunftsland zurückverfolgen lassen. Aus diesem Grund haben sich Faserlaser in letzter Zeit zunehmender Beliebtheit erfreut.
PCB-Branche
Die wichtigsten Bauteile für den Aufbau von Schaltungen und Systemen sind Leiterplattenkomponenten. Mit Faserlaser-Markiergeräten lassen sich integrierte Schaltkreise und Halbleiterkomponenten sowie Text und Grafiken beschriften.
Aufgrund des berührungslosen Bearbeitungsverfahrens entsteht keine mechanische Belastung. Da der Laserstrahl sehr schmal ist, können mit dem Faserlaser gravierte Stahlteile in winzige Bauteile wie Kondensatoren und Quarzoszillatoren integriert werden.
Elektronikindustrie
In einem so schnelllebigen Berufsfeld ist es unerlässlich, Effizienz in den Vordergrund zu stellen und gleichzeitig der steigenden Nachfrage gerecht zu werden. Auch Qualität und Sicherheit sind in diesem Zusammenhang unerlässlich. Fernseher, Laptops und Smartphones bestehen alle aus mikroskopisch kleinen Partikeln.
Da sich mit der Faserlasermarkierung kleine Elemente bearbeiten lassen, ohne das umgebende Material zu beschädigen, ist sie das effizienteste Markierungsverfahren in dieser Branche.
Medizinbranche
In Gesundheitseinrichtungen und bei Medizinprodukteherstellern unterliegen Lage, Größe und Beschriftung der Kennzeichnungen strengen Vorschriften. Säurebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Sterilisierbarkeit und Reinigung bei hohen Temperaturen sind Anforderungen, die Kennzeichnungen erfüllen müssen.
Medizinische Instrumente werden zwar immer kleiner und benutzerfreundlicher, doch die wichtigsten Prioritäten der Branche bleiben weiterhin hohe Qualität und Sicherheit. Die Markierung mit Faserlasergravierern erfreut sich in der Branche aufgrund ihrer hohen Qualität, Wirtschaftlichkeit, Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität zunehmender Beliebtheit.
Schmuckindustrie
Gold, Silber und andere Edelsteine können mit Faserlasermaschinen markiert werden.
Um Fälschungen zu vermeiden, kann ein hochwertiger Faserlaser den Namen oder das Logo auf Schmuckstücken eingravieren. Es ist entscheidend, diese Identität diskret zu wahren.
Die Schmuckindustrie setzt den Faserlaser zum Gravieren ein, da er sich durch absolute Präzision und Zuverlässigkeit auszeichnet und keine Schäden an benachbarten Bauteilen verursacht.
Welche Materialien lassen sich mit einer Faserlaser-Gravurmaschine bearbeiten?
Solange die Materialien fest, spröde und schwarz sind, kann selbst der beste Faserlaser-Gravierer wahre Wunder damit vollbringen.
Das bedeutet, dass der Laser die meisten Metalle und einige nichtmetallische Werkstoffe gravieren kann. Beispielsweise kann ein Faserlaser verwendet werden, um kontrastreiche Markierungen auf Messing, Edelstahl und anderen Materialien zu erzeugen. Sowohl CO₂-Lasermarkierer als auch Faserlasermarkierer können auf verschiedenen Materialien, wie beispielsweise Kunststoffen, eingesetzt werden. Die Ergebnisse sind jedoch stets variabel, und die Kosten der verschiedenen Lösungen müssen berücksichtigt werden. Die Materialien, die mit einem Faserlaser markiert werden können, sind unten aufgeführt.
Metall
Ein Faserlaser-Gravierer für Metall kann das Produkt filigraner und schöner gestalten. In der Vergangenheit wurden die meisten Metallgravuren mit einem Faserlaser auf Stahl ausgeführt. Dazu gehören Anwendungen in der Schmuckindustrie, der Elektronikbranche und anderen Industriezweigen. Zu den Metallen, die mit einem Faserlaser markiert werden können, gehören die folgenden.
1. Edelstahl
Stahl ist eines der weltweit am häufigsten verwendeten Metalle. Daher ist er auch eines der bekanntesten Metalle. Faserlaser sind das ideale Markierungsverfahren für Stahl, da sie Geschwindigkeit, Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit vereinen. Seriennummern, interne Codes und andere Markierungen auf Stahlteilen.
2. Aluminium
Faserlaser werden zum Gravieren und Markieren von Aluminium eingesetzt, da sie saubere, kontrastreiche Markierungen erzeugen. Sie sind in der Lage, diese Markierungen in kurzer Zeit auf Aluminium anzubringen.
3. Messing
Aufgrund seines hohen Reflexionsgrades ist Messing ein Metall, dessen Markierung eine größere Herausforderung darstellt. In der Regel reflektiert es alles, was auf es gerichtet wird. Aufgrund ihres Funktionsprinzips ist die Faserlasertechnologie hierfür eine hervorragende Lösung. Sie muss mit hoher Spitzenleistung betrieben werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Gold, Platin, Eisen, Aluminium und Silber sind einige der weiteren Metalle, die in verschiedenen Industriezweigen zum Einsatz kommen.
Kunststoffe
Kunststoff ist ein nichtmetallischer Werkstoff, der bei dieser Markierungstechnik häufig zum Einsatz kommt.
Wir setzen Faserlaser-Graviergeräte in einer Vielzahl von Branchen ein, darunter die Automobil-, Lebensmittel- und Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Unterhaltungselektronik und die Medizintechnik. Kunststoffe erfordern aus verschiedenen Gründen – unter anderem zur Identifizierung und Rückverfolgung – glatte, eindeutige Markierungen.
Diese Markierungen sind auf Fertigprodukten, Barcodes und Rückverfolgbarkeitsetiketten zu sehen. Lebensmittelverträgliche Kunststoffe, die vor der Etikettierung hinzugefügt werden, sind ein gutes Beispiel für beschriftete Kunststoffe.
Die Faserlaserbeschriftung von Kunststoffen ist nur bei gängigen Kunststoffen wie PVC, PE, ABS und anderen gängigen Kunststoffen möglich – von der Herstellung technischer Kunststoffe bis hin zum Endprodukt.
Kohlefaser
Dieses Material lässt sich in der Regel gut mit Faserlaser-Markiergeräten beschriften, da das Ergebnis immer schwarz ist.
Sollten Sie sich für eine Lasergravur oder eine Laserätzung entscheiden?
Wir setzen verschiedene Verfahren für unterschiedliche Zwecke ein. Wenn wir zwischen Gravur und Ätzen hin- und hergerissen sind und uns nicht entscheiden können, welches Verfahren besser geeignet ist, müssen wir die folgenden drei Faktoren berücksichtigen:
- Markierungsbeständigkeit: die Fähigkeit, auch unter rauen Bedingungen die Lesbarkeit zu gewährleisten
- Laserbeschriftungsgeschwindigkeit: Beschriftungszeit zur Vermeidung von Produktionsengpässen
- Das zu kennzeichnende Material: Kompatibilität mit dem Kennzeichnungsverfahren
Metallgegenstände, die verschiedenen Arten von Abnutzung ausgesetzt sind oder einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, werden häufig mittels Lasergravurtechnik graviert. Sowohl Stahl als auch Aluminium eignen sich hervorragend für die Metallgravur (einschließlich eloxiertem und Druckguss-Aluminium).
Faserlasergravur von 2D-Codes
Die Fähigkeit, 2D-Codes zu gravieren, ist der beeindruckendste Aspekt des Markierungsverfahrens mit einem Faserlasergravierer. Nach der Bearbeitung mit einem Faserlasergravierer bleibt die hohe Lesbarkeit des Gegenstands erhalten. Um auch die schwierigsten Herausforderungen im Bereich der Rückverfolgbarkeit zu bewältigen, können diese Bearbeitungsverfahren Strahlen, E-Coating und Wärmebehandlung umfassen.
Lasergravur wird in der Regel bevorzugt, wenn keine besonders korrosionsbeständige Kennzeichnung eingraviert werden muss. Dies liegt daran, dass es sich um ein schnelles Verfahren handelt, das nicht wesentlich auf Abtragung beruht. Zu den Materialien, die lasergraviert werden können, gehören Stahl, Aluminium, eloxiertes Aluminium, Blei, Magnesium und Zink.
Das Laser-Glühen ist ein weiterer einzigartiger Ansatz zur Kennzeichnung von Metallen wie Edelstahl.