Laserbeschriftung auf Metall

Die dunkle Laserbeschriftung wird auch Anlassbeschriftung genannt. Für den Beschriftungsprozess wird der Laserstrahl auf das Zielobjekt gerichtet und der Brennpunkt so eingestellt, dass auf das zu beschriftende Metall eine Wärmeeinwirkung erfolgt, wodurch eine oxidierte Schicht entsteht. Welche Schattierung erzeugt wird, hängt von der Temperatur und dem Metall ab. Ein Laserbeschriftungssystem mit einer Grundwellenlänge von typischerweise 1064 nm oder 1090 nm wird für die Anlassbeschriftung (Oxidation der Oberfläche) empfohlen.

Dunkler Text aus rostfreiem Stahl (Quelle:KEYENCE)

Weiße Lasermarkierungen entstehen, wenn das Laserlicht auf das Zielobjekt fokussiert wird. Dabei wird die Metalloberfläche leicht graviert, wodurch eine minimal raue Oberfläche entsteht. Durch die unregelmäßige Reflexion erscheint die Beschriftung auf dem Metall weiß.

Weißer Text aus eloxiertem Aluminium (Quelle:KEYENCE)

Bei der Tiefengravur werden tiefe Beschriftungen in verschiedene Metalle und Kunststoffe eingelasert, indem das Material durch Verdampfung abgetragen wird. Dieser Prozess erzeugt Tiefe, da das Material abgenommen wird. Durch mehrere Wiederholungen und anpassen der Laserleistung kann eine tiefe Beschriftung auf dem Metall erzielt werden.

Gravur aus Aluminiumguss (Quelle:KEYENCE)

Der Laserabtrag ist eine präzise und dauerhafte Methode zur Beschriftung von Metalloberflächen, welche in den unterschiedlichsten Industrien Anwendung findet. Um die Oberfläche des Metalls zu beschriften, wird mittels eines Laserstrahls die Beschichtung des Werkstücks abgetragen. Die unter der Beschichtung liegende Trägerschicht wird hierdurch sichtbar.

Da Aluminium stärker reflektiert als Eisen oder Edelstahl, sollte ein Laserbeschriftungsgerät mit hoher Spitzenleistung ausgewählt werden. Bei Materialien aus Aluminium sind Laserbeschrifter mit der Grundwellenlänge von 1064 nm (Infrarotbereich) optimal. Führen Sie die Beschriftung auf Metall mit kleinen Laserpunktvariablen und hoher Laserleistung durch.

Beim Gravieren wird ein Faserlaser mit einer hohen Impulsdauer zum Schmelzen und Verdampfen der Oberfläche empfohlen. In einigen Fällen kann eine mehrmalige schnelle Beschriftung an der gleichen Stelle zu deutlicheren Ergebnissen führen als eine einmalige langsame Beschriftung. Markierungen mit niedrigerer Frequenz und höherer Laserleistung vereinfachen das Gravieren.

Edelstahl ist ein Material, welches in diversen Bereichen eingesetzt wird. Eine sehr verbreitete Anwendung in diesem Bereich ist das Beschriften von medizinischen Bauteilen, wofür das Verfahren der Anlassbeschriftung zum Einsatz kommt. Besonders wichtig ist hierbei eine kontrastreiche Beschriftung, ohne eine chemische Veränderung des Materials (bzw. ohne die Korrosionsschutzschicht zu beschädigen) hervorzurufen. Laserbeschrifter mit einer Wellenlänge von 1064 nm sind hier das Mittel der Wahl.
Die Defokussierung ermöglicht eine reduzierte Energiedichte, wodurch eine schwarze Beschriftung möglich ist, ohne das Werkstück zu gravieren. Auch eine weiße Beschriftung kann mit einer erhöhten Leistung und einer höheren Scangeschwindigkeit durchgeführt werden. In beiden Fällen eignet sich der MD-X von KEYENCE.

Mit einem faseroptischen Laser ist es sehr einfach, eine Gravur auf einer Oberfläche zu erzeugen, da Edelstahl gut auf infrarote Wellenlängen (1030–1080 nm) reagiert. Demnach ist ein Faserlaser mit seiner hohen Impulsleistung geeignet.
Zudem gilt auch hier, dass eine schnelle, mehrmals durchgeführte Laserbeschriftung auf Edelstahl an derselben Position zu klareren Ergebnissen als nur eine einzelne, langsam durchgeführte Laserbeschriftung führt. Laserbeschriftungen mit niedrigerer Frequenz und höherer Laserleistung vereinfachen das Gravieren.

Eine Laserbeschriftung ist wie bei den Metallen Aluminium, Edelstahl und Eisen ohne Gravur möglich.
Um Rissbildung bei sehr harten Metallen, wie z. B. bei Werkzeugen, zu vermeiden, ist eine Feineinstellung der Q-Switch-Frequenz unerlässlich. Hybride Beschriftungslaser mit einer hohen Spitzenleistung und einer kurzen Impulsbreite sind hierfür am besten geeignet.

Zylindrische Batteriereinigung (Quelle:KEYENCE)

Metallgravurmaschinen sind wichtige und vielseitige Werkzeuge für verschiedene Industriezweige. Diese Maschinen gravieren mit hoher Präzision komplexe Muster in Metalloberflächen. Die Lasergravur auf Metall unterscheidet sich jedoch etwas von der Laserbeschriftung (bzw. Anlassbeschriftung): Bei der Metallgravur wird die Beschriftung durch Eindringen in die Oberfläche und Materialabtrag in das Produkt aufgebracht, während die Anlassbeschriftung schneller ist und einen Kontrast auf der Oberfläche erzeugt.

In jedem Fall ist die Lasergravur auf Metall eine gängige Praxis in vielen Unternehmen auf der ganzen Welt:

• Juweliere und Künstler verwenden diese Maschinen, um individuelle Schmuckstücke und Kunstwerke herzustellen.
• Andere Hersteller gravieren damit Logos, Seriennummern und andere Aufdrucke zu Identifikationszwecken auf die Produkte.
• Die Medizinindustrie nutzt diese Technologie beispielsweise, um Implantate mit Patienteninformationen zu gravieren.

Welcher Beschriftungslaser Ihren Anforderungen am besten entspricht, hängt von mehreren Faktoren ab:

• An erster Stelle steht Ihr Budget, denn die Preise für diese Systeme können erheblich variieren.
• Darüber hinaus sollten Sie alle besonderen Merkmale berücksichtigen, die Sie benötigen, wie z. B. Geschwindigkeitssteuerung oder Softwarekompatibilität.
• Schließlich sollten Sie sich überlegen, wie Sie Metallteile mit dem Laser beschriften wollen. Zusätzliche Faktoren wie der Fokusabstand und die Geometrie Ihres Werkstücks spielen eine wichtige Rolle bei der Einrichtung Ihres Laserbeschriftungssystems.

Ein Hybrid-Laserbeschrifter ist eine Kombination aus einem YVO₄-Laserbeschrifter und einem Faserlaser. Diese Kombination bietet sowohl die hohe Qualität und Tiefenschärfe eines YVO₄-Geräts als auch die lange Lebensdauer und hohe Leistung eines Faserlasers.

Der Hybridlaser kann

• Anlassbeschriftungen,
• gravieren sowie
• weiße Markierungen aufbringen.

Ein Faserlaser ist ein Laserbeschriftungssystem für Metall, das mit einem schnellen und leistungsstarken Laser ausgestattet ist. Dadurch ist er ideal für

• eine qualitativ hochwertige Anlassbeschriftung,
• tiefes Gravieren und präzises Schneiden.

Er ist in den Ausführungen mit 30 W oder 50 W Laserleistung erhältlich und für seine Kompatibilität mit Metallen bekannt.

Aluminium und Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihrer Leitfähigkeit, ihres geringen Gewichts, ihrer Flexibilität und ihrer niedrigen Kosten häufig für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Daher muss jedes Aluminiumbauteil mit einem 2D-Code versehen werden, der die Herstellungsinformationen des Bauteils enthält.

Die Lasergravur wird aufgrund ihrer

• Beständigkeit,
• Umweltfreundlichkeit,
• Präzision und
• Kompatibilität mit dem Metall

häufig zur Kennzeichnung von Aluminium verwendet. Im Gegensatz zu Beschriftungsmethoden mit Produktkontakt, bei denen ein zusätzlicher Kraftaufwand erforderlich ist und die Gefahr besteht, dass das flexible Aluminium verformt wird, erfolgt die Lasermarkierung auf Metall berührungslos. So werden außer dem Markierbereich keine weiteren Aspekte des Aluminiums verändert.

Edelstahl ist ein Metall, das häufig in der Medizintechnik und in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet wird. Es ist

• korrosionsbeständig,
• hält hohen Temperaturen stand und
• hat eine hohe Zugfestigkeit.

Da sich Edelstahl mit Beschriftungslasern wesentlich einfacher kennzeichnen lässt als mit anderen Markierungsmethoden, setzen beide Branchen in hohem Maße auf die Laserbeschriftung, um ihre Edelstahlteile mit Rückverfolgbarkeits- und Identifikationsmarkierungen zu versehen.

Die Härte von Edelstahl kann es schwierig machen, ihn ohne Laser zu markieren. Außerdem kann der Stahl bei bestimmten Beschriftungsverfahren, wie z. B. dem chemischen Ätzen, seine Korrosionsschutzschicht verlieren. Die Laserbeschriftung auf Metall zielt nur auf den exakten Bereich ab, sodass Edelstahl ohne negative Auswirkungen markiert werden kann. Mit Laserbeschriftern für Metall können Sie auch eine Anlassbeschriftung aufbringen, die einen Kontrast auf dem Edelstahl erzeugt, während die Korrosionsschutzschicht intakt bleibt.

Die Laser der Modellreihe MD-X von KEYENCE verfügen über eine XY- und Z-Abtastung, um jedes Mal eine qualitativ hochwertige Markierung zu gewährleisten. Bei der Z-Tracking-Funktion misst ein integrierter Sensor den Abstand zwischen dem Laser und dem Werkstück. Anhand der Abstandsmessung kann der Laser je nach Neigung, Position und Höhe neu fokussiert werden. Ebenso gleicht das XY-Tracking Abweichungen zwischen der erwarteten und der tatsächlichen Platzierung des Werkstücks aus.

Alle KEYENCE-Laser verfügen über eine 3-Achsen-Steuerung, die es dem System ermöglicht, komplexe Formen ohne Verzerrung zu beschriften. Anstatt auf einer Ebene zu markieren, kann der Laserstrahl Formen mit mehreren Ebenen wie Stufen, Zylinder, Kegel und geneigte Flächen verzerrungsfrei beschriften.

Mit den Softwarefunktionen von KEYENCE müssen Sie nicht mehr spekulieren, wie Ihre Markierung aussehen wird. Die KEYENCE eigene Software enthält eine bildschirmgeführte Anleitung, die Ihnen eine Vorschau Ihrer Markierung auf dem Zielobjekt gibt. Sie können die Ausrichtung der Markierung anhand eines 3D-CAD-Profils Ihres Werkstücks überprüfen, selbst wenn es sich um eine komplexe Form handelt.

Die Software verfügt auch über einen Navigator für Markierungsbedingungen, der vordefinierte Einstellungen für verschiedene Beschriftungsvarianten auf allen Arten von Materialien enthält. Wählen Sie einfach das Material und die gewünschte Markierungsart aus und die Software schlägt die entsprechenden Einstellungen vor.

Die Laserbeschriftung sorgt dafür, dass die Metalloberfläche dauerhaft durch den thermischen Einfluss des Laserstrahls verändert wird. Im Gegensatz dazu wird bei der Lasergravur Material entfernt, um eine vertiefte Markierung zu erzeugen. Grundsätzlich ist die Beschriftung eher oberflächlich und die Gravur tiefer sowie in einigen Anwendungen (wie nachträgliche Sandbestrahlung) haltbarer.

Die Auswahl des passenden Lasers kann je nach Material und Beschriftungsanforderung unterschiedlich ausfallen. Demnach sind wir bei KEYENCE darauf bedacht, in erster Linie Ihren Anwendungsfall zu verstehen, um eine perfekte Lösung zu finden. Bitte nehmen Sie dafür Kontakt mit dem zuständigen Experten auf, um die Preise für Ihren Anwendungsfall zu erfahren:

Faserlaser eignen sich am besten zum Gravieren auf Metall. Sie können tiefe und dauerhafte Markierungen auf einer breiten Palette von Metallen, einschließlich Edelstahl, Aluminium, Kupfer und Messing, erzeugen. Der MD-F von KEYENCE ist ein Faserlaser, der besonders durch seine Präzision überzeugt.