Was ist Lasergravieren?

Lasergravierer werden seit Jahrzehnten in der Fertigung eingesetzt, um dauerhafte Markierungen zu erzeugen. Seit der Entwicklung des gepulsten Faserlasers und dessen zunehmender Verbreitung als Markierungsquelle Mitte bis Ende der 2000er Jahre besteht eine erhebliche Nachfrage nach dieser Technologie. Diese gepulsten Faserlaser bieten in Kombination mit_CO₂-, Nd:_YVO₄-, Pikosekunden- und Femtosekundenlasern eine Lösung für nahezu jedes Material. Heute Lasergravieren eine kostengünstige, schnelle und qualitativ hochwertige Lösung für viele Märkte und unzählige Anwendungen, angetrieben durch den Bedarf an Rückverfolgbarkeit und Nachverfolgbarkeit.

Wie funktioniert eine Lasergravur?

Ein Laser kann auf einer Vielzahl von Materialien, darunter Metalle und Kunststoffe, eine dauerhafte Gravur erzeugen. Wie der Name schon sagt, Lasergravieren eine geringe Materialmenge Lasergravieren . Wenn der Prozess keinen Materialabtrag erfordert, Laserbeschriften verwendet werden.

Es gibt zwei Arten von Lasergravierern;

Laserplotter – arbeiten mit einer Portalbewegung, bei der der Fokuskopf auf den X- und Y-Achsen montiert ist. Der feststehende Fokuskopf bewegt sich über die gesamte Breite der Gravur von einer Seite zur anderen, während er sich in der anderen Achse schrittweise verschiebt, um die Gravur zu erzeugen. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass große Flächen bearbeitet werden können, typischerweise 60 cm × 60 cm oder mehr. Allerdings verwendet das System nur_CO₂- und „Dauerstrich“-Faserlaser, was die Auswahl der gravierbaren Materialien einschränkt. Zudem ist der Plotter sehr langsam, da er die gesamte Breite überqueren muss und dabei den Laser immer wieder ein- und ausschaltet, sodass es zu vielen „verlorenen“ Bewegungen über Bereiche kommen kann, die nicht graviert werden. Außerdem benötigt die Portalbewegung viel Platz. Diese Laserplotter werden nicht in Produktionslinien eingesetzt, sondern im Einzelbetrieb als Gravierer für organische Materialien, wobei sie gleichzeitig den doppelten Zweck erfüllen, dünne Materialien zu schneiden.

Laser-Scankopf – Die Bewegung wird durch einen kompakten Scankopf gewährleistet, der zwei orthogonal zueinander angeordnete Spiegel enthält, um eine Bewegung in x- und y-Richtung zu ermöglichen. Die Spiegel sind an kleinen Drehmotoren befestigt, wobei die Drehbewegung über eine bestimmte Strecke in eine lineare Bewegung umgewandelt wird. Siehe Abbildung x. Da die Motoren nur sehr kleine Wege zurücklegen, sind die Markiergeschwindigkeiten sehr hoch. Die beiden Spiegel lenken den Laser durch eine Fokusoptik, die als Linse bezeichnet wird. Die Linse die Fokussierung über einen Bereich und nicht nur auf einen einzelnen Punkt. Der Gravurbereich, der als „Feldgröße“ bezeichnet wird, beträgt typischerweise 6” x 6” und kann durch Änderung der Brennweite der Linse angepasst werden. Zwar verfügt der Laserscankopf nicht über den Arbeitsbereich eines Plotters, doch kann er extrem schnell markieren, jede beliebige Laserquelle nutzen und ist äußerst kompakt. Diese Systeme eignen sich ideal sowohl für Produktionslinien als auch für den Einzelbetrieb.

Lasergravierer sind äußerst flexibel und können jede Art von Markierung erstellen: alphanumerische Zeichen, maschinenlesbare Codes (z. B. DataMatrix-Codes), Grafiken und Logos in hoher Auflösung und Qualität. Das Verfahren ist berührungslos, erfordert keine Verbrauchsmaterialien und wird in allen Bereichen der Fertigungsindustrie eingesetzt.

Laser zum Gravieren

Gepulste Faser	Gepulste Faserlaser, die im Wellenlängenbereich um 1 Mikrometer arbeiten, sind gut auf die Absorption der meisten Metalle abgestimmt, weshalb sie in der Regel die erste Wahl für die Gravur dieser Materialien sind. Diese Laser bieten eine kostengünstige Gravurlösung mit niedrigen Betriebskosten, hoher Zuverlässigkeit, langer Lebensdauer, hervorragender Strahlqualität und einfacher Implementierung. Es gibt zwei Hauptvarianten von gepulsten Faserlaser-Markiergeräten: gütegeschaltete und MOPA (Leistungsverstärker). Die gütegeschaltete Version liefert Nanosekundenimpulse, deren Impulsform, Impulsbreite und Spitzenleistung von der Frequenz abhängen. Der MOPA bietet mehr Flexibilität, da Pulsform, Dauer und Spitzenleistung weitgehend unabhängig von der Frequenz angepasst und ausgewählt werden können.
_CO₂	_CO₂-Laserstrahlen im fernen Infrarotbereich bei etwa 10 Mikrometern, was sich gut für organische Materialien und Kunststoffe eignet. Dadurch sind sie ideal zum Gravieren von Holz und Kunststoffen. Bei Kunststoffen wird die in der Regel kontrastlose Gravurmarkierung mithilfe von Umgebungslicht oder zusätzlicher Beleuchtung sichtbar gemacht, die mit der Gravurtiefe interagiert und so einen Kontrast zum Grundmaterial „erzeugt“.
Nd:_YVO₄	Nd:YVO₄ or vanadate lasers are diode-pumped solid-state lasers (DPSS) provide the best mark engrave due to excellent beam quality, and very short pulses (<20ns) with high peak power (>20kW).
Pikosekunden- und Femtosekundenlaser	Wenn sowohl Präzision der Tiefe als auch Präzision der Qualität absolute Präzision gefragt ist, bieten diese Laser ein Höchstmaß an Kontrolle und Auflösung. Durch die Verwendung sehr kurzer Impulsdauern können jeweils nur wenige Mikrometer Material abgetragen werden, was präzise Markierungstiefen ermöglicht.

Welche Materialien lassen sich mit Lasern gravieren?

Laser können viele Materialien gravieren, wobei die Wahl des Lasers von der Auflösung, der Qualität, dem Kontrast und dem Budget abhängt.

Kunststoffe: Nahezu jeder Kunststoff lässt sich mit einem_CO₂-Laser, einem Nanosekunden-Faserlaser oder_{einem Nd}:_YVO₄-Laser gravieren. Zu den gängigen Materialien zählen Nylons, PET, Polycarbonate, Polyethylen, Polypropylen, ABS und viele weitere! In vielen Fällen muss die Markierung Kontrast und Tiefe aufweisen; dies lässt sich in der Regel mit einem gepulsten Faser- oder Nd:_YVO₄- Laser erreichen.

Metalle: Es kann eine Vielzahl von Metallen graviert werden, darunter Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium, Nickel und Titan. Diese Anwendungen finden sich in den Bereichen Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Schusswaffen sowie Konsumgüter. Der Laser kann Material schnell und effizient bis zu einer präzisen Tiefe abtragen. Die Flexibilität des Lasers ist so groß, dass der Materialabtrag ähnlich wie bei einem Bearbeitungsvorgang gesteuert und optimiert werden kann. Beispielsweise verwendet der Laser zu Beginn des Gravurprozesses eine hohe Leistung, um größere Materialmengen abzutragen, und kann dann, wenn die gewünschte Tiefe fast erreicht ist, weniger Material abtragen, um eine hochauflösende, qualitativ hochwertige Gravur zu erzielen. Bei einigen Anwendungen kann ein Finishing-Durchgang durchgeführt werden, um eine kontrastreiche Markierung an der Unterseite der Gravur zu erzielen. Für die Metallgravur werden Hochleistungslasermarkierer empfohlen, die in der Regel 50–100 W leisten und über ausreichend Leistung verfügen, um Gravurtiefen mit kurzen Zykluszeiten zu erzielen.

Was sind die Vorteile eines Lasergravierers mit Scankopf?

Lasergravieren bietet viele Vorteile Lasergravieren

Berührungsloses Verfahren – auf das Werkstück wirkt keine mechanische Kraft
Dauerhaft – für zusätzliche Verschleißfestigkeit kann die Gravurtiefe so angepasst werden, dass sie der gesamten Lebensdauer des Bauteils entspricht
Einfach zu bedienen, nahtlose Integration – dank der benutzerfreundlichen Software sind Nutzung und Integration im Handumdrehen erledigt
Keine Verbrauchsmaterialien – ein umweltfreundlicher Prozess ohne Tinten, Stifte oder andere Teile, die ausgetauscht werden müssen
Äußerst zuverlässig – Lasergravierer gibt es schon seit Jahrzehnten und sie sind äußerst robust
Lange Lebensdauer – in der Regel mehrere Zehntausend Betriebsstunden; gepulste Faserlaser beispielsweise können weit über 50.000 Betriebsstunden erreichen
Gravieren Sie alphanumerische Zeichen, Maschinencodes, Grafiken und Logos
Flexibilität – dynamische Größenanpassung der Markierung, einzelne oder mehrere Teile, stationär oder im laufenden Betrieb, individuelle Serialisierung, datenbankbasierte fortlaufende Codes – was auch immer Sie wünschen, es ist möglich!