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Laser-Beschrifter LP-300
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Der CO2-Gaslaser erzeugt einen Laserstrahl im mittleren Infrarotbereich mit einer Wellenlänge von 10,6 µm. Beim Gaslaser wird das Gasmedium, hier CO2, durch optisches Pumpen mit einer Blitzlampe oder durch Anlegen einer Hochspannung angeregt, die dann eine Gasentladung erzeugt. Diese Entladung sendet Laserlicht mit einer vom Gas abhängigen Längenwelle aus. Über ein System aus einem Spiegel und dem Resonator, einem halbdurchlässigen Spiegel, sowie eine in den Laserkopf integrierte Optik wird der im Resonatorrohr erzeugte Strahl gebündelt.

Zur Kennzeichnung von Produkten mittels Laser stehen unterschiedliche Verfahren zur Auswahl. Diese sind unter anderem das Abtragen oder Gravieren und bei Kunststoffen das Verfärben, Abtragen und Schäumen.
Beim Kennzeichnen durch Abtragen wird die oberste Materialschicht mit einer sehr hohen Laserenergie bestrahlt, sodass das Material verdampft. Ein Beispiel für Deckschichten sind Eloxale. Besteht zwischen der Deckschicht und dem Grundmaterial ein hoher Kontrast- bzw. Farbunterschied, können mit diesem Verfahren Markierungen von sehr guter Lesbarkeit erzeugt werden. Weitgehend ähnlich wie beim Markieren durch Abtragen einer Deckschicht wird beim Gravieren das Grundmaterial durch Verdampfen abgetragen. Um eine klare Kontur der Markierung zu erhalten, muss eine Ausbreitung der Wärmeeinflusszone verhindern werden. Erreicht wird dies durch eine sehr hohe Energiedichte, wodurch das Material innerhalb von Nanosekunden erhitzt wird.

Beim Verfärben von Kunststoffen wird eine Markierung ohne Beeinträchtigung der Oberflächenqualität durch lokale Veränderung der Farbe erreicht. Durch geeignete Wahl des Kunststoffes in Kombination mit der Wellenlänge des Laserlichts wird bei der Bestrahlung ein Farbumschlag erzeugt. Entsprechend der Auswahl der Werkstoffe können mit dem Verfahren Markierungen unterschiedlicher Farbe erzeugt werden. Weiterhin gibt es auch bei Kunststoffen die Möglichkeit, durch Materialabtrag ein Tag-und-Nacht-Design zu erzeugen. Beispielsweise können lichtundurchlässige Materialschichten abgetragen und das transparente Grundmaterial freigelegt werden. Dadurch können Markierungen, die durch Lichteinfall von vorn und Beleuchtung von hinten erkennbar sind, erzeugt werden. Eine weitere Möglichkeit ist das Erhitzen des Kunststoffs durch den Laser, so dass ein Aufwurf entsteht. Dieser Aufwurf bleibt auch nach der Abkühlung erhalten und stellt somit die Markierung dar.