Logo ws

Bearbeitung mit unseren Laser-Systemen

Einer der Vorteile bei der Laserbearbeitung liegt darin, dass es keinen “Kraftakt” auf das Werkstück gibt, was bei der zerspanenden Bearbeitung zwingend notwendig ist. Demnach müssen die Teile auch nicht in einen Schraubstock o.ä. eingespannt werden. Es entstehen somit keine Beschädigungen durch die Befestigung auf der Maschine. Auch der Laserstrahl selbst beschädigt das Material kaum oder nur wie gewünscht.

Gravieren

Das Grundmaterial wird durch die Laserstrahlung geschmolzen, bzw. verdampft. Bei gewissen Materialien können sogar Tiefengravuren erzeugt werden.

Markieren

Beim Markieren gibt es keinen Materialabtrag, sondern lediglich eine Verfärbung der Oberfläche.

Schneiden

Eine Vielzahl von Materialien kann geschnitten werden. Das am besten geeignete Material ist zweifellos Acryl. Unsere Lasermaschinen sind für das Schneiden von Metall nicht geeignet.

 

Laserbeschriftung

Unter Laserbeschriftung versteht man das Beschriften oder Markieren von Objekten mit Hilfe eines intensiven Laserstrahls. Im Gegensatz zum Laserdruck, bei dem mit einem schwachen Laserstrahl nur der Pigmentauftrag auf dem bedruckten Material gesteuert wird, wird bei der Laserbeschriftung das  beschriftete Material selbst verändert. Das Verfahren und der Energieeinsatz sind vom Material abhängig. Laserbeschriftungen sind  wasser- und wischfest sowie sehr dauerhaft. Sie können schnell,  automatisiert und individuell erzeugt werden, weshalb das Verfahren  gerne zur Nummerierung von Einzelteilen verwendet wird. Auch das  Anbringen von sehr kleinen, maschinenlesbaren Kennzeichnungen, wie zum  Beispiel dem QR-Code oder dem DataMatrix-Code direkt auf Produkten, ist hiermit möglich.

Prinzipien

Lasermarkierungen werden zur Kennzeichnung oder fortlaufenden  Nummerierung von Einzelteilen verwendet. Neben der industriellen  Anwendung - maschinenlesbare Barcodes, Aufdruck von Haltbarkeitsdaten, Tachometerscheiben oder Kennzeichnungen auf Tabletten - existieren verschiedene  Kunstformen. Dreidimensionale Bilder im Inneren von Glas ist eine davon. Im Gegensatz zum Laserdruck wird das beschriftete Material selbst verändert.

Organische Materialien

Bei organischen Materialien wie Papier, Pappe, Holz oder Leder werden durch die lokale Aufheizung chemische Umwandlungsreaktionen ausgelöst,  die sich in einer Farbänderung äussern. Dies ist vergleichbar mit dem  Setzen eines Brandzeichens. Bei den ebenfalls organischen Kunststoffen kann das auch der Fall  sein, häufig werden aber spezielle Kunststoffe eingesetzt. Diese  enthalten meist Silikate, wodurch die entstehende Wärme besser abgeleitet wird. Werden durch die  Erhitzung gezielt Pigmente zerstört, findet ein Farbumschlag statt,  wodurch die Beschriftung eine andere Farbe als der Grundstoff erhält.

Das erweitert das Spektrum der erzielbaren Farbvarianten. Ein Beispiel für dieses Verfahren sind Computertastaturen.

Mit dem Kohlendioxidlaser lassen sich auch Gravuren in PMMA einbringen. Dessen Strahlung wird von fast allen für Licht  transparenten organischen Werkstoffen absorbiert. Lasergravuren in PMMA  sind nicht verfärbt, sie bilden einen Kontrast lediglich aufgrund ihrer  Lichtstreuung (rauhe Oberfläche). Sie können mittels Beleuchtung der  Materialkante (vgl. Flutlicht) von innen beleuchtet werden, sodass ausschliesslich die Gravuren in  einer ansonsten transparenten Platte leuchten. Zur besonders  Kontrastreichen Laserbeschriftung von PMMA eignet sich lediglich  Material in gegossener Qualität, kurz PMMA-"GS" oder PMMA "Cast"

Farbabtrag

Eine weitere Variante der Laserbeschriftung ist der gezielte  Farbabtrag von beschichteten Gegenständen, so dass die darunterliegende  Farbe der Gegenstände hervortritt.

Der Farbabtrag wird seit Ende der 1980er Jahre u.a. im Automobilbau genutzt, um die Symbole von innen beleuchteter Bedienelemente zu fertigen. Zumeist werden transluszente Kunststoffe eingesetzt, die in der gewünschten Farbe lackiert werden.  Mit dem Laserstrahl wird dann das gewünschte Symbol aus der  Lackoberfläche “herausgebrannt”. Die Vorteile der Laserbeschriftung  liegen in der sehr kurzen Vorbereitungszeit bei Änderungen der Symbolik  und in der Robustheit der Beschriftung. Der Laser stellt dabei die  rationellste und prozesssicherste Möglichkeit der Beschriftung dar.

Auch viele Verpackungen werden laserbeschriftet. So werden z. B.  Chargennummern auf metallbeschichteten Papieretiketten eingebracht. Die  Beschriftung erfolgt im Maskenprojektionsverfahren mit einem Schuss,  sodass die auf einem Band geförderten Waren nicht angehalten werden  müssen.

Eine weitere Variante ist das Gravieren eingefärbter Eloxalschichten auf Aluminium. Hier müssen die organischen Farbstoffe lediglich durch  Erhitzen der Eloxalschicht pyrolysiert werden - die Eloxalschicht bleibt teilweise erhalten. Man setzt Kohlendioxidlaser ein, deren Strahlung im mittleren Infrarot von der Eloxalschicht unabhängig vom Farbstoff gut absorbiert wird.

Anlaufbeschriftung

Bei metallischen Oberflächen ist eine Anlaufbeschriftung möglich. Manche Metalle, die bis zu einer bestimmten Temperatur erhitzt werden, entwickeln durch Oxidationsprozesse auf der Oberfläche eine  Schicht mit Farbwirkung. Bei Stahl ist das als Bläuen bekannt, an verchromten Auspuffrohren von Motorrädern ist der Effekt in den verschiedenen temperaturabhängigen Stadien gut zu beobachten. Ein  ebensolcher Farbumschlag lässt sich auch durch die thermische Wirkung  eines Lasers erzielen.
Auch beim Erhitzen mit dem Laser bis über den Schmelzpunkt (Umschmelzen) entstehen solche Anlauffarben. Voraussetzung ist immer, dass mit  sauerstoffhaltigem Blasgas (z.B. Luft) graviert wird. Die Schriftfarbe ist meist braun.

Lasertiefengravur

Die Lasertiefengravur ist die zweithäufigste Anwendung nach dem  Laserbeschriften, die mit einer Laserbeschriftungsanlage erfolgt. Gerade im Bereich der Stempel- oder Prägungsherstellung ist dieses Verfahren  von grossem Vorteil, da durch ein wiederholtes Abtragen von  Materialschichten eine weitaus tiefere Gravur erzeugt werden kann.

Lasertiefengravieren ist ein mechanisch spanabhebender Vorgang. Durch den laserinduzierten Materialabtrag ist auf allen Materialien, selbst  auf und in Glas, eine Gravur möglich. Dies geschieht mit gepulsten  Lasern, die durch Spiegelscanner abgelenkt werden. Es sind sowohl  vektorgesteuerte als auch rasterorientierte Motive möglich. Um die  Kanten sauber und annähernd im rechten Winkel zu erhalten, ist es  wichtig, mehrere Richtungen des Abtragens zu benutzen. Durch deren  Beständigkeit können Lasergravuren dieser Art nur durch Abschleifen  entfernt werden. Sie werden daher oft u.a. zur fälschungssicheren  Prägung von Metallteilen (Kugellager usw.) eingesetzt.

Home   Über uns   Bearbeitung   Materialien   Beispiele   Kontakt   Referenzen 
3P ws