Was ist Laserätzen?

Laserätzen ein weit gefasster Begriff, der verschiedene Verfahren zur Kennzeichnung und zur flachen Gravur umfasst. Er wird bei so unterschiedlichen Produkten wie Autoteilen, medizinischen Geräten, Weinfässern, mikroelektronischen Bauteilen und Grabsteinen angewendet.

Laserätzen ein Verfahren zur Herstellung sichtbarer Markierungen oder Muster auf einer Vielzahl von Materialien. Tatsächlich variiert die genaue Definition dessen, was unter „Ätzen“ (im Gegensatz zu Markieren oder Gravieren) zu verstehen ist, je nach Material und Anwendungsbereich. 

Im AllgemeinenLaserätzen vom Markieren; dabei wird das Oberflächenprofil des Werkstücks verändert, anstatt lediglich eine Veränderung der Oberflächenfarbe oder -struktur zu bewirken. Diese Profilveränderung, bei der es sich entweder um eine Erhebung oder eine Vertiefung handeln kann, ist jedoch in der Regel wesentlich flacher als die beim Lasergravieren.

Laserätzen genauso wie viele andere Markierungs-, Gravur- und Schneidverfahren. Tatsächlich ist es keineswegs ungewöhnlich, dass ein einziges Lasergerät all diese Funktionen erfüllt. 

Um das gewünschte Muster zu erzeugen, Laserstrahl der Laserstrahl die Oberfläche des Werkstücks Laserstrahl , während er moduliert wird (d. h. seine Leistung variiert wird). Eine Möglichkeit, diese Bewegung zu erzeugen, ist ein Galvanometer . In diesem Fall wird die Strahlbewegung durch bewegliche Spiegel erreicht. Diese Methode wird aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit häufig bei kleinen Werkstücken eingesetzt. Außerdem eignet sich diese Technik besonders gut zum Ätzen von gekrümmten Werkstücken (oft in Kombination mit einer Drehbewegung des Werkstücks).

Alternativ kann die Strahlführungsoptik oder sogar das Werkstück selbst) mithilfe von Lineartischen bewegt werden, um das Markierungsmuster nachzuzeichnen. Größere Werkstücke, wie Schilder und Denkmäler, werden fast immer nach diesem Verfahren geätzt. 

Ein wesentlicher Unterschied

Nahezu jedes Material lässt sich per Laser gravieren. Dazu gehören Metalle, Kunststoffe, Glas und Keramik, Naturstein sowie Halbleiter. 

Laserätzen Metallteilen wird in vielen Branchen eingesetzt, darunter in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Öl- und Gasindustrie und vielen anderen. Es lässt sich auf nahezu jedes Metall anwenden, darunter Aluminium, Stahl, Messing, Kupfer und Titan.

Laserätzen Metallen wird das Material in der Regel so lange erhitzt, bis es schmilzt und sich leicht ausdehnt. Nach diesem kurzen Lasererhitzungszyklus kühlt das Material fast sofort ab. Es verfestigt sich wieder zu einer erhabenen Stelle, die eine rauere Oberfläche aufweist als zuvor. 

Bei Metallen verändert Laserätzen die Oberflächenhöhe Laserätzen um weniger als etwa 25 µm. Im Gegensatz dazu Lasergravieren oft zehnmal so tief. Da für tiefere Gravuren viel mehr Material abgetragen werden muss, Laserätzen in der Regel wesentlich schneller durchführen. 

Ein weiterer Vorteil der Laserätzen , dass die dabei entstehenden Markierungen dunkel, hell oder sogar in Grautönen erscheinen können. Lasergravieren entstehen Lasergravieren nur dunkle Markierungen. Die flacheren, geätzten Markierungen sind jedoch nicht so langlebig und abriebfest wie gravierte Markierungen. 

Glas wird sowohl zu dekorativen als auch zu gewerblichen Zwecken lasergraviert. Trinkgläser, Becher, Flaschen, Auszeichnungsplaketten, Spiegel und vieles mehr können mit Text, Motiven und anderen komplexen Mustern, sogar mit Bildern, graviert werden. Im industriellen Bereich werden viele Produkte, die in Glasbehältern geliefert werden, wie beispielsweise Getränke oder Arzneimittel, mit Informationen wie Chargennummern und Verfallsdaten graviert. Ebenso können Glassubstrate, die in der Mikroelektronik und bei der Herstellung von Displays verwendet werden, mit Seriennummern und Tracking-Codes graviert werden. 

Der lasergeätzte Bereich auf Glas wirkt „matt“ – das heißt, er ist durchscheinend, aber nicht transparent. Dies wird dadurch erreicht, dass eine sehr geringe Materialmenge, in der Regel weniger als 25 µm, abgetragen wird. Und was besonders wichtig ist: Durch den Ätzprozess entsteht eine deutlich rauere Oberflächenstruktur. 

Laserätzen gegenüber anderen mechanischen und chemischen Verfahren den Vorteil, dass es schnell und sauber ist und sich leicht an die Bearbeitung gekrümmter Oberflächen anpassen lässt (wie sie bei Weingläsern, Flaschen und ähnlichen Gegenständen üblich sind). 

Laserätzen Naturstein – wie Granit oder Marmor – findet breite Anwendung bei Grabsteinen, Gedenktafeln und in der Architektur. Ähnlich wie beim Glasätzen wird dabei eine sehr dünne Materialschicht abgetragen und die Oberflächenstruktur verändert. 

Laserätzen fast immer verwendet, um eine helle Markierung auf einer dunklen Steinoberfläche zu erzeugen. Das lasergravierte Muster besteht aus zahlreichen kleinen, dicht beieinander liegenden Punkten, ähnlich wie bei der Reproduktion von Fotos in Zeitungen. Dadurch lassen sich praktisch beliebige Muster gravieren, und sogar Markierungen in Graustufen sind möglich. So können neben reinem Text auch Fotos, Zeichnungen und andere Motive problemlos graviert werden. 

Laserätzen Stein sorgen in der Regel für eine bessere Sichtbarkeit der Markierungen als Sandstrahlen oder mechanische Gravuren. Außerdem sind sie wesentlich schneller als diese anderen Verfahren.

Polymere werden in einer extrem breiten Palette von gewerblichen, medizinischen und Konsumgütern sowie für Beschilderungen und Werbeartikel laserbeschriftet. Aufgrund der enormen Vielfalt der beteiligten Materialien und Verfahren ist es schwierig, genau zu definieren, was Laserätzen Polymeren ausmacht und wie sich dieses Verfahren von der Beschriftung oder Gravur unterscheidet. Die häufig verwendete Technik des „Aufschäumens“ – bei der eine helle Markierung auf dunklem Kunststoff entsteht – könnte zu Recht als eine Form des Ätzens betrachtet werden, da sie nur ein geringes Oberflächenrelief (weniger als 50 µm) erzeugt. 

Da Laserätzen kontrastreiche Markierungen in Polymeren erzeugen Laserätzen , ohne dass dabei nennenswerte Wärme in das Bauteil eingeleitet wird, ist dieses Verfahren auch in Halbleiter und der Mikroelektronikproduktion sehr beliebt. So lassen sich beispielsweise Flip-Chips und andere Arten Halbleiter markieren, ohne die darin enthaltenen Schaltkreise zu beschädigen. 

Laserätzen Halbleitern selbst findet in der gesamten Mikroelektronikfertigung Anwendung. Der Grund dafür ist, dass die geringe Markierungstiefe – oft 10 µm oder weniger – eine kontrastreiche Markierung erzeugt, die keine Schäden an den umgebenden oder darunterliegenden Schaltkreisen verursacht. Laserätzen besonders gut zum Markieren von Seriennummern und anderen Kennzeichnungen auf der Rückseite von Wafern. Es wird auch auf dünnen Formkappen von verpackten Bauelementen eingesetzt.

Laser zum Ätzen

Aufgrund der großen Bandbreite an Materialien und der vielfältigen Anforderungen kommen beim Ätzen viele verschiedene Lasertypen zum Einsatz. Typische Beispiele hierfür sind: