Aktuelle Branchenvorschriften erfordern klare, lesbare Markierungen auf Teilen, was die Beliebtheit der Lasermarkierung erhöht. Frühere Industrietrends erforderten von Herstellern die Verwendung traditioneller Gravur- oder Siebdruckverfahren zur Markierung von Oberflächen. Diese Prozesse waren nicht-permanent, kostspielig und führten häufig zu Teiledefekten.
Die Einführung der Lasermarkierung ermöglicht es Ingenieuren und Herstellern nun jedoch, Zahlen, Bilder oder Zeichen zu erstellen, ohne die Qualität der Teile zu beeinträchtigen. Anstatt physische Werkzeuge zum Ätzen von Oberflächen zu verwenden, verwendet diese Technologie einen fokussierten Laserstrahl, um leicht lesbare, nicht{1}}schädigende Markierungen zu erzeugen.
Die Lasermarkierung ist ein vielseitiger Prozess, der verschiedene Techniken wie Gravieren, Ätzen, Schäumen und Kohlenstoffmigration umfasst. Die richtige Markierungsmethode hängt von Ihren Materialien und Qualitätsanforderungen ab. Lesen Sie weiter, während wir die Details dieser innovativen Technologie besprechen.
Was ist Laserbeschriftung und wie funktioniert sie?
Bei der Lasermarkierung handelt es sich um einen Prozess, bei dem ein fokussierter Lichtstrahl verwendet wird, um dauerhafte Markierungen auf der Oberfläche einer Zielkomponente zu erzeugen. Dieser Prozess wird typischerweise mit einer Lasermaschine durchgeführt, die einen Oszillator, einen Scanspiegel und eine Fokussierlinse verwendet.
Diese Maschine ermöglicht außerdem eine automatisierte Verarbeitung mit hoher{0}}Geschwindigkeit und hinterlässt dauerhafte, rückverfolgbare Markierungen auf einer Vielzahl von Materialien. Die Lasermarkierung ermöglicht die Kennzeichnung von Teilen und Produkten mit:
Text, einschließlich Teilenummern und Seriennummern;
Maschinenlesbare Daten, wie z. B. eindeutige ID-Codes, 2D-Datamatrix-Codes, Barcodes usw.;
Bilder.
Lasermarkierungsmethode des Innovation Centers
Die Lasermarkierungstechnologie erzeugt dauerhafte Markierungen auf der Oberfläche eines Teils, indem sie einen fokussierten Strahl mit einem hohen Energieniveau erzeugt. Mithilfe eines Spiegels wird die angesammelte Energie in einen kohärenten Strahl umgewandelt, der auf die Materialoberfläche gerichtet ist.
Wenn der Strahl mit der Oberfläche des Teils interagiert, wird Wärmeenergie vom Strahl auf die Oberfläche übertragen. Dadurch verändern sich Aussehen und Eigenschaften des Materials. Je nach Energieniveau kann der Laser die Oberfläche mit großer Präzision gravieren, ätzen, anglühen oder verfärben.
Der fokussierte Strahl ist nur auf bestimmte Bereiche des Materials gerichtet und sorgt so für präzise, kontrastreiche und qualitativ hochwertige Markierungen. Diese Markierungen sind dauerhaft und Sie können sie auf jeder Oberfläche problemlos lesen oder scannen. Daher ist dieses Markierungsverfahren ideal für Betriebe, bei denen Haltbarkeit und Genauigkeit von entscheidender Bedeutung sind.
Entwicklung und Geschichte der Lasermarkierung
Die Lasertechnologie entstand Anfang des 20. Jahrhunderts bei Albert Einstein und wurde mit der Erfindung des ersten CO2-Lasers im Jahr 1964 weiterentwickelt. Peter Houldcroft aus CambridDas GE Welding Institute (TWI) leistete Pionierarbeit bei der ersten kommerziellen Anwendung der Lasermaterialbearbeitung. Die frühesten Anwendungen der „Laserbearbeitung“ wurden von Herstellern von Automobil- und Flugzeugteilen vorangetrieben.
Um die Computergravur zu verbessern, entwickelte Electrox die erste kommerziell erhältliche Axial-CO2-Lasermaschine als Hauptquelle für Lasermarkierungssysteme. Der technologische Fortschritt in den 1980er und 1990er Jahren führte zur Integration von Computersystemen in die Lasermarkierung. Effizientere und modernere Faserlaser wurden 2001 eingeführt und seitdem kontinuierlich verbessert.
Heutzutage sind Laserbeschriftungsmaschinen fortschrittlicher, genauer, schneller und umweltfreundlicher. Es stehen jetzt vielseitigere und kostengünstigere Lasermarkierungstechnologien zur Verfügung, um hochwertige, dauerhafte Markierungen direkt auf der Oberfläche von Teilen zu erstellen. Diese Technologien sind schneller, kompakter und können Markierungen auf einer breiteren Palette von Substraten erzeugen.
Aufgrund der leistungsfähigeren und flexibleren Systeme können Benutzer konsistente Markierungen auf einer Vielzahl von Produkten erstellen. Dadurch können sie ihre Geschäftsziele in kurzer Zeit und zu geringeren Kosten erreichen.
Arten von Lasermarkierungstechnologien
Es gibt verschiedene Lasermarkierungstechnologien, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind. Jede Technologie hat ihre Vor- und Nachteile und Ihre Wahl hängt von Ihrem Budget, Ihren Qualitätsanforderungen und Ihrer Anwendung ab. Sehen wir uns einige dieser Technologien an.
Lasergravur
Bei diesem Verfahren wird mit einem Laserstrahl etwas Material von der Oberfläche eines Bauteils entfernt. Bei diesem Vorgang nimmt das Material die Hitze des Lasers auf, schmilzt und verdampft, wodurch eine vertiefte Markierung entsteht. Das Material reagiert auch mit der Luft und verursacht eine Farbveränderung, die die Marke einzigartiger macht.
Bei der Lasergravur werden keine Verbrauchsmaterialien benötigt. Daher sind die Betriebskosten im Vergleich zu anderen Gravurmethoden, die spezielle Tinten oder Bohrer verwenden, geringer. Laser eignen sich für eine Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, Kunststoffe und Keramik. Daher nutzen Ingenieure es in vielen verschiedenen Anwendungen.
Laserätzen
Dieses äußerst vielseitige Verfahren erzeugt Markierungen auf einem Werkstück, indem es dessen Oberfläche aufschmilzt. Ein Laserstrahl erzeugt erhabene Markierungen, indem er eine große Energiemenge auf einen kleinen, lokalisierten Bereich richtet. Dadurch schmilzt und dehnt sich die Oberfläche aus und verfärbt sich in Schwarz, Grau oder Weiß.
Ätzen wird üblicherweise zur Erstellung dauerhafter Markierungen wie Seriennummern, Datamatrix-Codes, Logos und Barcodes verwendet. Es handelt sich außerdem um ein vielseitiges Verfahren, das auf eine Vielzahl von Metallen anwendbar ist, darunter Aluminium, Blei, Stahl, Magnesium und Edelstahl.
Laserglühen
Beim Laserglühen erhitzt ein Laserstrahl lokal die Oberfläche eines Materials, um eine Markierung zu erzeugen. Der Strahl dringt nur 20 bis 30 µm in die Materialoberfläche ein, was zu einer sehr geringen Oberflächenveränderung führt. Diese lokale Erwärmung führt zu einer Verfärbung des Materials. Abhängig von der Temperatur der erhitzten Schicht kann die Markierung schwarz, rot, gelb oder grün sein.
Das Ergebnis des Laserglühens ist eine dauerhafte, verschleißfeste Markierung. Das Laserglühen funktioniert am besten bei Eisenmetallen und Titan. Daher wird es in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, vom Gesundheitswesen über die Automobilindustrie, Lebensmittel und Getränke bis hin zur Luft- und Raumfahrt.
Kohlenstoffmigration
Bei dieser Methode löst die thermische Energie des Lasers die Bindungen im Kunststoff auf und setzt Sauerstoff und Wasserstoff frei. Durch diese Reaktion verdunkelt sich der Zielbereich und es entsteht ein grauer bis bläulicher -grauer Fleck. Karbonisierung oder Kohlenstoffmigration war schon immer ideal für die Markierung synthetischer Polymere und organischer Materialien.
Es eignet sich für Papier, Holz, Leder, Verpackungsmaterialien usw. Die Kohlenstoffmigration ist jedoch für dunkel-farbige Objekte weniger geeignet. Die resultierende graue Markierung weist einen geringen Kontrast zum Rest des Werkstücks auf, wodurch die Markierung schwer lesbar ist.
Schäumend
Wenn Sie Markierungen in hellen Farben -erstellen müssen, ist die Kohlenstoffmigration möglicherweise nicht sehr hilfreich, aber Schäumen ist für solche Anwendungen besser geeignet. Dabei wird die Materialoberfläche mit einem Laser erhitzt, geschmolzen und Blasen erzeugt. Wenn die Blasen oxidieren, bilden sie einen Schaum, der Licht reflektiert.
Diese Methode ist eine der besten Markierungsmöglichkeiten für dunkel-farbige Bauteile. Dies liegt daran, dass die Markierungen über die Oberfläche des Bauteils hinausragen und so für einen höheren Kontrast zur restlichen Oberfläche sorgen. Es eignet sich auch hervorragend zum Markieren von Polymeren.
Verfärbung
Bei dieser Technologie entfernt ein Laser eine Schicht vom Werkstück und legt die darunter liegende Schicht frei. Das entfernbare Material absorbiert die Wärme des Lasers und verdunstet, wodurch Kontrast entsteht. Daher ist es wichtig, darauf zu achten, dass sich die Farbe des Decklacks von der Farbe des Untergrunds unterscheidet.
Diese Methode ist bei beschichteten Materialien wie eloxiertem Aluminium effektiver, da sie hervorragende und klare Markierungen liefert. Weitere zum Farbwechsel geeignete Materialien sind Laminate, Filme und Folien. Es handelt sich um eine hervorragende Technik zum Markieren von Etiketten, Zubehör und verpackten Artikeln.
