Grundlagenwissen
In diesem Abschnitt werden grundlegende Fragen zu Beschriftungslasern beantwortet. Die Informationen sind in Gruppen mit jeweils mehreren Fragen und Antworten zu grundlegenden Kenntnissen zusammengestellt, beginnend mit der Frage „Was ist ein Laser?“.
Grundlagenwissen Teil 1
F1 Was ist ein Laser?
Der Begriff “Laser” ist eine Abkürzung für den englischen Begriff “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”.
Laser besitzen die folgenden Eigenschaften:
(1) Herausragende Monochromatizität (Monochromatisches Licht oder Einfarbigkeit; d.h. der Lichtstrahl besteht nur aus Lichtwellen einer einzigen Wellenlänge),
(2) Herausragende Richtungsbündelung (d.h. der Strahl besteht aus parallelen Lichtwellen, die nicht streuen, sich also nicht in unterschiedliche Richtungen verteilen), und
(3) hohe Kohärenz (sämtliche Lichtwellen des Strahls sind phasengleich).
Unterschiede zwischen normalen Lichtstrahlen und Laserstrahlen
Laser senden extrem stark gerichtete Lichtstrahlen aus. Dies bedeutet, dass die Teillichtwellen in einer geraden Linie ausgestrahlt werden und kaum voneinander abweichen. Normale Lichtquellen senden hingegen Lichtwellen aus, die sich in alle Richtungen verteilen. Alle Lichtwellen in einem Laserstrahl besitzen dieselbe Wellenlänge/Farbe (diese Eigenschaft bezeichnet man auch als Monochromatizität).
Gewöhnliches Licht (wie z.B. das Licht einer Leuchtröhre) besteht im Allgemeinen aus mehreren Farben, die in ihrer Kombination ein weißes Licht ergeben. Während sich die Lichtwellen eines Laserstrahls ausbreiten, schwingen ihre Wellenspitzen und Wellentäler vollkommen synchron. Diese Eigenschaft bezeichnet man als Kohärenz. Werden zwei Laserstrahlen übereinander gelegt, so verstärken sich die Wellenspitzen und Wellentäler der Lichtwellen in den einzelnen Strahlen so perfekt, dass ein Interferenzmuster erzeugt wird.
| Normales Licht | Laserstrahl | |
|---|---|---|
| Richtcharakteristik (Lichtwellen werden in gerader Linie übertragen) |
 Glühbirne |
 Laser |
| Monochromatismus |  Viele verschiedene Wellenlängen |
 Eine Wellenlänge |
| Kohärenz |  |
 Spitzen und Täler gleichen sich an |
F2 Was ist der Unterschied zwischen einem YVO4-Laser und einem CO2-Laser?
Die folgende Tabelle enthält eine kurze Beschreibung verschiedener Arten von Lasermarkiersystemen entsprechend ihrem typischen Anwendungsbereich.
Unterschiede zwischen CO2 und YVO4-/ YAG-Lasermarkern
CO2- und YVO4/YAG-Lasermarker erzeugen Laserlicht in unterschiedlichen Wellenlängen. Dies bedeutet, dass sie für verschiedene Materialarten unterschiedlich gut geeignet sind. Daher sollte man die Stärken und Schwächen der einzelnen Laserarten kennen, um das jeweils beste Modell für eine bestimmte Anwendung auswählen zu können.
F3 Sind Lasermarkiersysteme gefährlich?
Die folgende Tabelle enthält eine Liste der verschiedenen Lasertypen, die nach ihrer Klasse und den bei ihrem Einsatz erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen unterteilt sind.
IEC-Standard
| Laserklasse |
Klassendefinition
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|---|---|
| Klasse 1 |
Lasergeräte, die unter vernünftigerweise vorhersehbaren Betriebsbedingungen sicher sind, einschließlich des direkten Hineinblickens in den Strahl mit optischen Instrumenten.
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| Klasse 1M |
Lasergeräte, die im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 4.000 nm arbeiten und unter vernünftigerweise vorhersehbaren Betriebsbedingungen sicher sind, aber bei Verwendung von optischen Instrumenten innerhalb des Strahls gefährlich sein können.
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| Klasse 2 |
Lasergeräte, die sichtbare Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm aussenden, wobei das Auge normalerweise durch unbewusste Handlungen, wie zum Beispiel den Blinzelreflex, geschützt ist. Diese Reaktion bietet unter vernünftigerweise vorhersehbaren Betriebsbedingungen einen ausreichenden Schutz, einschließlich des direkten Hineinblickens in den Strahl mit optischen Instrumenten.
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| Klasse 2M |
Lasergeräte, die sichtbare Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm aussenden, wobei das Auge normalerweise durch unbewusste Handlungen, wie zum Beispiel den Blinzelreflex, geschützt ist. Das Betrachten des austretenden Strahls kann aber bei Verwendung von optischen Instrumenten innerhalb des Strahls gefährlich sein.
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| Klasse 3R |
Lasergeräte, welche Strahlen im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 106 nm aussenden, wobei ein direkter Blick in den Strahl potenziell gefährlich ist, das Risiko aber geringer ist als bei Lasergeräten der Klasse 3B, so dass geringere Herstellungsanforderungen und geringere Kontrollmaßnahmen für den Benutzer gelten als bei Lasern der Klasse 3B.
Der Grenzwert der zugänglichen Strahlung (GZS; engl. Accessible Emission Limit, AEL) liegt innerhalb des Fünffachen des GZS von Klasse 2 im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm sowie innerhalb des Fünffachen des GZS von Klasse 1 für andere Wellenlängen. |
| Klasse 3B |
Lasergeräte, die normalerweise gefährlich sind, wenn man direkt in den Strahl blickt, (d. h. unterhalb des Sicherheitsabstands NOHD (nominal ocular hazard distance)). Diffus reflektierte Laserstrahlen aus diesen Geräten sind normalerweise ungefährlich.
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| Klasse 4 |
Lasergeräte, die auch in der Lage sind, gefährliche diffuse Reflektionen zu erzeugen. Diese können Augen- und Hautverletzungen verursachen und auch eine Brandgefahr darstellen. Der Umgang mit diesen Geräten erfordert eine extrem hohe Vorsicht.
|
Alle Beschriftungslaser der Firma KEYENCE gehören zur Laserklasse 4.
F4 Auf welchem Funktionsprinzip beruht ein Lasermarkiersystem?
Das Laserlicht, welches im Lasermedium durch eine Anregungsquelle im Oszillator erzeugt wird, verstärkt sich durch das Reflektieren zwischen zwei Spiegeln. Das verstärkte Laserlicht tritt dann über den Auskoppelspiegel (teildurchlässiger Spiegel) aus und wird durch die fθ-Linse auf die Zielfläche fokussiert.
Das Lasermarkiersystem verschiebt dabei den Brennpunkt auf der X-, Y- und Z-Achse mit individuellen Scannern (Achsensteuerungen).
F5 Können Lasermarkiersysteme Farbkontraste auf markierten Teilen erzeugen?
Abhängig vom jeweiligen Material kann auch ein Farbkontrast erzielt werden. YAG/YVO4-Laser sind bei der Farbentwicklung gegenüber dem CO2-Laser im Vorteil, wenngleich diese auch von der Verträglichkeit mit dem Kunststoff abhängt.
Klassifizierung der Lasermarkierung
F6 Ist Laserlicht sichtbar?
Das hängt zum einen von der Wellenlänge ab und zum anderen davon, ob es reflektiert oder gestreut wird.
Da sich das Laserlicht durch eine sehr starke Richtungsbündelung auszeichnet, ist der Strahlenpfad selbst mit bloßem Auge nicht sichtbar. Normalerweise können wir Laserlicht in dem vom Menschen sichtbaren Lichtbereich nur dann sehen, wenn es von einem Gegenstand gestreut und reflektiert wird. Ebenfalls sichtbar ist das Laserlicht dann, wenn sich Nebel (z.B. Zigarettenrauch) oder kleine Schwebeteilchen in der Luft befinden, da das Licht von diesen Teilchen gestreut und reflektiert wird.
F7 Können Lasermarkierungen verschwinden?
Da Laser einen Gegenstand durch Gravieren oder Farbumwandlung bearbeiten, ist die Lasermarkierung semipermanent, d.h., unter bestimmten Umständen (z.B. großer Abrieb) kann die Markierung verschwinden.
Beispiele für die physikalische Bearbeitung mit einem Lasermarker
| Bearbeitungsarten | Typische Bearbeitungsmaterialien |
|---|---|
| Schmelzen der Oberfläche | Plastik |
| Verbrennen | Papier, Plastik |
| Ablösen der Oberfläche | Galvanisiertes Metall, bedrucktes Papier |
| Oxidieren der Oberfläche | Metall |
| Gravieren | Glas, Metall |
| Verfärben | Plastik |
Die Reaktion hängt von der Art des Plastiks ab.
Lasertyp (CO2 oder YAG) nicht definiert.
Die Markierung kann semipermanent sein
F8 Gibt es Objekte, die nicht für die Lasermarkierung geeignet sind?
Im Prinzip kann jedes beliebige Material markiert werden. Einige Materialien können jedoch mit bestimmten Arten von Lasermarkiersystemen nicht markiert werden. Daher muss die Art des Lasermarkers entsprechend dem Material des Markierungsgegenstandes und dem Verwendungszweck ausgewählt werden. Im Folgenden sind einige typische Materialien angeführt, die mit bestimmten Lasermarkiersystemen nicht markiert werden können.
Materialien, bei denen eine Markierung mit CO2-Lasermarkiersystemen (Klasse 30 W) schwierig ist.
Allgemeine Metalle, Zirkonium-Keramik
Diese Materialien absorbieren nahezu nichts von der Wellenlänge des CO2 -Lasers und ermöglichen daher keine gute Beschriftung. YVO4- (Hybrid-) oder UV-Laserbeschrifter sind hingegen zum Beschriften dieser Materialien geeignet.
*CO2-Lasergeräte (z.B. 100 W oder stärker) ermöglichen Laserbearbeitungen, wie zum Beispiel das Schneiden von Metall.
Materialien, die mit YVO4- bzw. YAG-Lasermarkiersystemen schwer zu markieren sind.
Transparentes Objekt
Die Wellenlänge der YVO4-/Faser-Laserbeschriftungssysteme tritt durch einen transparenten Gegenstand hindurch, weshalb dieser nur schwer zu beschriften ist. Für die Beschriftung einer transparenten Oberfläche ist daher ein CO2- oder UV-Laserbeschriftungssystem zu verwenden.
- Beispiel für das Beschriften eines transparenten Gegenstandes (Anwendung für CO2-Laserbeschriftungssystem)
-
Glasflasche 
PET-Flasche
Die obige Markierungsanwendung (Entscheidungsprozess ja/nein) ist ein typisches Beispiel.
Je nach verwendetem Material kann es allerdings zu Abweichungen kommen. Nähere Informationen erhalten Sie gerne von KEYENCE.
F9 Wie werden Farbkontraste mittels Lasermarkierung erzeugt?
Es gibt vier grundlegende Funktionsprinzipien der Farbmarkierung:
- Markierung durch Aufschäumung
- Markierung durch Kondensation (mit Additiven)
- Markierung durch Kohlenstoffanreicherung (mit Additiven)
- Markierung durch chemische Reaktion
1. Aufschäumen
Emittiertes Laserlicht erzeugt Luftblasen im Basismaterial durch Erwärmung. Die Luftblasen verdampfen, und das unter der Oberflächenschicht des Basismaterials eingeschlossene Gas dehnt sich aus und wird durch seine weiße Farbe erkennbar. Besonders gut ist dieser Vorgang, wenn sich eine dunkle Basisfarbe zu einer hellen Basisfarbe verändert, was zu einer hervorragenden Erkennbarkeit führt.
Beispiel: Rot wird zu rosa.
2. Kondensation
Wenn die im Basismaterial vorhandenen Farbstoffe Laserenergie absorbieren, erhöht sich die Molekulardichte der Farbstoffe durch die Erwärmung. Die Farbe kondensiert und wird dadurch dunkler.
3. Karbonisierung
Durch fortlaufende Zufuhr hoher Energie carbonisiert das Polymermaterial rund um die Farbe und wird schwarz.
4. Chemische Reaktion
Metallionen sind in der Farbe eines Basismaterials immer enthalten. Da die Kristallstruktur der Metallionen und der Wasseranteil im Kristall durch den Laserstrahl verändert werden, kommt es auch zu einer chemischen Veränderung der Zusammensetzung in den Inhaltsstoffen, wodurch die Farbkonzentration zunimmt und es zu einer Farbbildung kommt.
F10 Wie hoch sind die Betriebskosten?
Im Prinzip sind außer den täglich anfallenden Stromkosten keine weiteren Betriebskosten erforderlich. Wichtige Merkmale bei der Verwendung von Lasermarkiersystemen sind daher: “keine Betriebsstoffe”, und “lange Haltbarkeit”.
Ein Lasermarkiersystem verringert nicht nur die Anzahl der Schritte bei der Materialverarbeitung, sondern zeichnet sich auch durch sein extrem geringes Kostenniveau aus, da weder Tinte noch Etiketten für die Markierung erforderlich sind.
Vergleich der Betriebskosten
F11 Stimmt es, dass man nicht direkt in das Laserlicht blicken sollte?
Ja, unbedingt! Achten Sie immer darauf, dass weder der direkte Laserstrahl noch spiegelreflektiertes oder diffus reflektiertes Laserlicht eines Lasermarkiersystems in Ihre Augen gelangt.
Wenn Laserlicht direkt auf die Augen auftrifft, kann dies zum Verlust der Sehkraft führen.
Bei der Arbeit mit Lasergeräten müssen die Bediener spezielle Schutzbrillen zum Schutz ihrer Augen tragen.
F12 Was bedeutet der Begriff “Markierungsraum”?
Der Begriff “Markierungsraum” für 3-Achsen-Lasermarkiersysteme entspricht dem Begriff “Markierungsfläche” für herkömmliche Lasermarkiersysteme. Herkömmliche Lasermarker ermöglichen nur eine zweidimensionale, das heißt flächige Markierung. 3-Achsen-Lasermarker ermöglichen hingegen eine “räumliche” Markierung, da der Brennpunkt variabel ist. Daher wird im Zusammenhang mit 3-Achsen-Lasermarkern der Begriff “Raum” anstelle von “Fläche”gebraucht.
Herkömmliche (zweidimensionale) Lasermarkiersysteme
→ Markierungsfläche: 120 x 120 mm (zum Beispiel)
Die Brennpunktverstellung ist nur innerhalb einer Fläche (zweidimensional) möglich.
3-Achsen-Lasermarker
→ Markierungsraum: 120 x 120 x 42 mm (zum Beispiel)
Grundlagenwissen Teil 2
F13 Wie erzeugen Lasermarkiersysteme ein markiertes Bild?
Ein verstärkter Laserstrahl bearbeitet die Oberfläche des zu markierenden Objekts mit verdichteter Lichtenergie. Der Auftreffpunkt dieser verstärkten Lichtenergie wird mit einem Ablenkspiegel, dem so genannten Scanner-Spiegel, auf der Oberfläche des zu markierenden Objekts bewegt, so dass der Lasermarkiersysteme das gewünschte Bild in einem einzigen Durchgang erzeugen kann. Bisherige Modelle arbeiteten mit einer 2-Achsen-Steuerung, also mit einem X-Achsen-Scanner und einem Y-Achsen-Scanner, so dass nur flache Oberflächen markiert werden konnten. Die neuesten KEYENCE-Modelle verfügen nun auch über einen Z-Achsen-Scanner, so dass auch eine Höhensteuerung des Strahls möglich ist. Somit lassen sich deutliche Markierungen auf einer Vielzahl von dreidimensionalen Formen durchführen.
F14 In welchen Industriebereichen werden Lasermarkiersysteme verwendet?
Bisher wurden Lasermarkiersysteme vor allem für Elektrogeräte, elektronische Bauteile und Metallteile verwendet.
Neuerdings haben sich die Einsatzbereiche deutlich erweitert und umfassen nun unter anderem die Pharma-, Automobil und Nahrungsmittelindustrie sowie zahlreiche weitere Branchen der Konsumgüterindustrie.
F15 Was eignet sich besser zum Markieren von vorbedruckten Kartons: Lasermarkiersysteme oder Tintenstrahldrucker?
Lasermarkiersysteme bieten eine höhere Druckqualität, niedrigere Betriebskosten und einen wesentlich geringeren Wartungsaufwand als Tintenstrahldrucker. Beim Markieren vorbedruckter Kartons mit einem Laser wird eine solide Beschriftung auf dem Untergrund erzeugt, wodurch sich die Sichtbarkeit des Aufdrucks erhöht. Selbst auf weißem Untergrund können mit Lasermarkiersystemen Markierungen erzeugt werden.
F16 Sind die mit Lasermarkiersystemen aufgedruckten Bilder dauerhaft haltbar?
Eines der nützlichsten Leistungsmerkmale von Lasermarkiersystemen ist ihre Fähigkeit zum Erzeugen von so genannten „semipermanenten“ Bildern, d. h. von Bildern mit großer Haltbarkeit. Da die Lasermarkiersysteme das zu markierende Objekt einer physikalischen Bearbeitung und Veränderung unterziehen, kann das erzeugte Bild nämlich nicht abgehen . Im Gegensatz zu Bildern, die mit Druckfarbe auf die Oberfläche aufgedruckt werden, sind Bilder von Lasermarkiersystemen erzeugt, abriebfrei und sofort absolut wischfest. Aus diesem Grunde finden Lasermarkiersysteme in den letzten Jahren immer häufiger Verwendung für sicherheitsrelevante Markierungen, etwa zur Verhinderung von Fälschungen.
F17 Was ist der „Singlemode“ und welche Vorteile bietet er?
Der Strahl eines Singlemode-Lasers ist in einem einzigen Punkt konzentriert und weist Punktsymmetrie auf. Dieser Strahl ermöglicht eine feinere und höherwertige Markierung als ein Multimode-Strahl, da letzterer eine ungleichmäßige Leistungsverteilung aufweist.
MD-X-LASER (SUPER-Single-Mode-LASER)
Die Leistungsspitze ist im Zentrum des Strahls konzentriert. Da der Laser die Markierung durch viele kurze Impulse erzeugt, wird das zu markierende Objekt keiner übermäßigen Belastung ausgesetzt. Das ermöglicht Markierungen von noch nie dagewesener Deutlichkeit.
- Extrem deutliche Markierung, extreme feine Bearbeitung
-
- Geringe Partikelerzeugung
- Einheitliche Markierungsqualität
- Verbesserte Farbgebungsfähigkeit
HERKÖMMLICHER YAG-LASER (MULTIMODUS)
Die Leistungsspitzen werden an zufälligen Stellen überall im Strahl erzeugt. Es ist schwierig, mit einer großen Anzahl an leistungsschwachen Impulsen eine einheitliche Markierungsqualität zu erzielen.
F18 Welche sonstigen Fertigungsverfahren lassen sich mit Lasermarkiersystemen durchführen?
Die meisten KEYENCE-Lasermarkiersysteme werden zum Markieren eingesetzt, doch auch Fertigungsanwendungen, wie die nachfolgend gezeigten, kommen in der Praxis häufiger vor.
BEISPIELE FÜR EINE LASERBEARBEITUNG
CO2-Laser : Schneiden und Bohren sind die häufigsten Fertigungsanwendungen mit CO2-Lasermarkiersystemen.
YVO4-Laser: Präzisionsmarkieren sind die meisten Einsatzfälle für YVO4-Lasermarkiersystemen.
F19 Was bedeutet „Spitzenleistung“?
Die Spitzenleistung ist die Energie des Einzelimpulses eines Lasers geteilt durch seine Impulsbreite. Die Einheit lautet Watt (W).
F20 Arbeiten KEYENCE-Lasermarkiersysteme mit Infrarotlicht?
Ja, die KEYENCE-CO2-Lasermarkiersysteme und YAG/YVO4-Lasermarkiersysteme arbeiten mit einem Infrarot-Laser. Mit der Modellreihe MD-U bieten wir auch einen Laser, der UV-Licht nutzt.
Das bedeutet, der Laserstrahl eine Wellenlänge von über 780 nm aufweist. Im Allgemeinen gibt es Lasermarkiersysteme mit vielen unterschiedlichen Wellenlängen: Manche arbeiten im Bereich des sichtbaren Lichts (380 bis 780 nm) und andere im ultravioletten Bereich.
F21 Was ist der Unterschied zwischen „Scannen“ und „Maskieren“?
Wie in der Antwort auf Frage 13 dargelegt, wird beim so genannten „Scannen“ der Strahl des Lasermarkiersystemes durch entsprechende Vorrichtungen abgelenkt, gleitet entsprechend über die (ev. unregelmäßige) Oberfläche des zu markierenden Objekts und erzeugt dabei in einem einzigen Durchgang das gewünschte Bild. Ein davon abweichendes Verfahren ist das so genannte „Maskieren“. Hierbei wird ein kegelförmiger Laserstrahl durch eine Flüssigkristallmaske oder eine Metallmaske geschickt. Diese Schablone bestimmt, auf welche Bereiche des zu markierenden Objekts der Strahl auftrifft.
Vorzüge
- - Die zu markierenden Daten können nach jedem Durchgang verändert werden, was Los- und Serien-Markierungen ermöglicht.
- - Der Einrichtungsaufwand entfällt. Es können beliebig häufige Wechsel der zu markierenden Objekte durchgeführt werden, da lediglich eine Änderung der zu markierenden Daten erforderlich ist.
- - Es besteht die Möglichkeit zum Markieren von sich bewegenden Objekten.
Nachteile
- - Je größer die Datenmenge des zu markierenden Bildes desto höher der Zeitbedarf.
Vorzüge
- - Möglichkeit zum laufenden Drucken derselben Daten mit hoher Geschwindigkeit.
- - Hohe Auflösung
Nachteile
- - Bei vielen Anwendungen wird Schutzgas benötigt, was hohe Betriebskosten verursacht.
- - Keine Möglichkeit zum Markieren von sich bewegenden Objekten.
- - Benötigt Masken (Schablonen).
- - Relativ großer Platzbedarf des Systems
Moderne Scanner-Laser erzielen hohe Geschwindigkeiten, so dass die Einschränkungen des Verfahrens der Vergangenheit angehören und das Scannen heutzutage das Standardverfahren beim Lasermarkieren geworden ist.
F22 Wie funktioniert ein YVO4-Lasermarkiersysteme?
YVO4 steht für ein Yttrium-Orthovanadate-Kristall. YVO4-Laser verwenden ein Yttrium-Orthovanadate-Kristall als Lasermedium, welches mit dem chemischen Element Neodymium (Nd) dotiert wurde. Eine Lampe oder Laserdiode (LD) dient als Lichtquelle, um den YVO4-Kristall mit einer festen Wellenlänge zu bestrahlen und so einen gebündelten Strahl mit einer Wellenlänge von 1064 nm zu erzeugen – eben den YVO4-Laserstrahl. In der Vergangenheit wurden statt YVO4-Kristallen häufig YAG-Kristalle (Yttrium-Aluminium-Granat) verwendet, um Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von 1064 nm zu erzeugen. Diese werden als YAG-Laser bezeichnet.
Funktionsprinzip von YVO4-Lasermarkiersystemen
- Das Erregungslicht wird vom LD-Modul durch das Lichtleiterkabel zur Lasereinheit geschickt.
- Das Licht strömt aus dem Lichtleiterkabel und bestrahlt den YVO4-Kristall. Dadurch wird ein Laserstrahl (Single-Mode-Strahl) mit einer hohen Energiedichte und einer einheitlichen Energieverteilung erzeugt.
- Nach dem Auskoppeln des verstärkten Laserstrahls durch den halbdurchlässigen Spiegel wird dieser von einem Umlenkspiegel auf die Scanner-Spiegel geschickt.
- Der verstärkte Laserstrahl wird mit Hilfe der X-/Y-Scanner-Spiegel je nach Anwendung umgelenkt, um das gewünschte Bild auf der Oberfläche des zu markierenden Objekts zu erzeugen.
F23 Was ist ein Halbleiterlaser?
Kurz ausgedrückt: ein Laser, der aus Halbleitermaterialien hergestellt ist. Die Aktivierungsschicht zwischen den p-n-Übergängen erzeugt Licht, wenn es zu Rekombinationsprozessen von p-seitigen Löchern mit n-seitigen Elektronen kommt.
Der Aufbau ist dem einer Diode sehr ähnlich. Der einzige Unterschied ist die Verwendung von GaAs als Wirt, in dem die Energie die Form von Licht (anstatt von Wärme) annimmt, was die Diode zur LED (Licht emittierenden Diode) macht. Der Kristall (Aktivierungsschicht) des Halbleiters verstärkt das Licht und ist so strukturiert, dass keine Lecks auftreten können.
Halbleiterlaser werden in der Regel in der Kommunikation, bei optischen Disks (CD-Spieler und DVD-Geräte) und als Erregungsquellen für Laser verwendet.
F24 Was kann ein Laser mit 3-Achsen-Steuerung?
Wie der Name schon sagt, sind Lasermarkiersysteme mit 3-Achsen-Steuerung in der Lage, dreidimensionale Objekte mit deutlichen Markierungen zu versehen. Herkömmliche Lasermarkiersysteme konnten nur entlang der X- und der Y-Achse gesteuert werden, so dass damit nur flache (zweidimensionale) Oberflächen markiert werden konnten. Bei Lasermarkiersystemen mit 3-Achsen-Steuerung kann der Strahl nicht nur entlang der X- und der Y-, sondern auch entlang der Z-Achse bewegt werden. Diese 3-Achsen-Steuerung ermöglicht das flexible Markieren auf praktisch jeder beliebigen Form, wie etwa auf zylindrischen, kegelförmigen und geneigten Oberflächen, sowie auf Oberflächen mit unterschiedlichen Höhen.
Beim herkömmlichen Lasermarkieren wird der Brennpunkt zuletzt mit einer F-Theta-Linse auf die Kanten des Markierungsbereichs ausgerichtet. Lasermarkiersysteme mit 3-Achsen-Steuerung weisen zusätzlich eine Z-Achsen-Steuerung auf, um den Brennpunkt auf jeden zu markierenden Punkt im Markierungsbereich auszurichten, was eine erhebliche Präzisionssteigerung auf gekrümmten wie auch auf flachen Oberflächen ermöglicht.
Möglichkeiten der 3-Achsen-Steuerung
Vorteile beim Einstellen eines Lasermarkiersystems mit 3-Achsen-Steuerung
Vorteile beim Markieren mittels eines Lasermarkiersystems mit 3-Achsen-Steuerung
Erhebliche Verringerung des Aufwands bei einem Teile-/Produktwechsel
- Herkömmlicher Lasermarkiersysteme
-
Vorrichtungen zum Aufspannen oder Anpassen der Höhe erforderlich.
- ML-Z
-
Die Brennweite lässt sich beim Markieren innerhalb eines Bereiches von 42mm stufenlos variieren.
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