Die Lasergravur ist ein Prozess, der darin besteht, Material von der Oberfläche zu entfernen, indem es mit einem Laserstrahl verdampft wird. Der Laser funktioniert ähnlich wie ein Meißel, indem er Material entfernt und dauerhafte, tiefe Markierungen erzeugt. Um das Material zu verdampfen, trifft der Laser auf lokalisierte Bereiche mit hoher Energie, was zu hohen Temperaturen und Verdampfung des Materials führt. In diesem Artikel finden Sie detaillierte Informationen über die Funktionsweise der Lasergravur und Tipps, wie Sie die richtige Maschine für diesen Prozess finden können.
Sollte man sich für Lasergravur oder Laserätzung entscheiden?
Wenn Sie die richtige Methode zur Lasermarkierung auswählen möchten, sollten Sie drei Faktoren berücksichtigen:
- die Beständigkeit der Marke, d.h. ihre Fähigkeit, die Lesbarkeit unter schwierigen Bedingungen zu erhalten,
- die Geschwindigkeit des Markierungsprozesses, die hilft, Engpässe in der Produktion zu vermeiden,
- Material, das gekennzeichnet werden soll und seine Übereinstimmung mit der Lasermarkierungsmethode.
Die Laserschneidtechnologie wird oft zum Gravieren von Metallgegenständen verwendet, die verschiedenen Arten von Verschleiß oder Oberflächenbearbeitung unterzogen werden. Dieser Prozess umfasst Metalle wie Stahl und Aluminium, einschließlich eloxiertem und Druckgussaluminium. Eine der charakteristischsten Eigenschaften der Lasergravur ist ihre Fähigkeit, 2D-Codes zu gravieren, die auch nach der Oberflächenbearbeitung eine hohe Lesbarkeit beibehalten. Diese Behandlung kann Strahlen, E-Coating und Wärmebehandlung umfassen, was es ermöglicht, die komplexesten Identifikationsprobleme zu lösen. Wenn eine sehr haltbare Kennzeichnung nicht erforderlich ist, wird in der Regel der Laserausätzprozess bevorzugt, der schnell und weniger ablationsbasiert ist. Diese Methode kann für eine breitere Palette von Materialien verwendet werden, einschließlich:
- Stahl,
- Aluminium,
- eloxiertes Aluminium,
- Blei,
- Magnesium,
- Zink.
Es gibt auch eine einzigartige Methode zur Markierung von Metallen, die als Laser-Annealing bezeichnet wird und zur Markierung von Edelstahl verwendet wird.
Aggregatzustand und Lasergravur
Der Laserätzprozess führt zum Schmelzen der Materialoberfläche und zur Änderung ihrer Rauheit, während der Lasergravurprozess die Materialoberfläche sublimiert und tiefe Risse erzeugt. Das bedeutet, dass die Materialoberfläche auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der sie direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht, den flüssigen Zustand überspringend. Um die Sublimation zu erreichen, muss die Lasergravurmaschine genügend Energie erzeugen, damit die Materialoberfläche innerhalb von Millisekunden die Verdampfungstemperatur erreicht. Aufgrund der dafür benötigten Temperatur sind Lasergravierer sehr leistungsstarke Werkzeuge.
- Aluminium- 2327°C
- Kupfer- 2595°C
- Eisen- 3000°C
- Blei- 1750°C
- Magnesium- 1110°C
- Zink- 906°C
Es sollte beachtet werden, dass bei Metalllegierungen wie Stahl die Temperaturen, die zum Erreichen des Siedepunkts benötigt werden, von der Zusammensetzung der Legierung abhängen. Bei Erreichen dieser Temperatur gehen die Materialien in den gasförmigen Zustand über. Daher ist es beim Kauf eines Lasers wichtig, dass er mit einem System zur Abführung von Dämpfen ausgestattet ist, das die Arbeitsumgebung schützt, sowie mit einem Luftmesser, das die Laserlinse schützt. Faserlaser-Systeme sind besonders vorteilhaft beim Gravieren, da sie eine Wellenlänge erzeugen, die effizient mit Metallen interagiert.
Lasergravur - Vorteile
Im Folgenden stellen wir einige Vorteile der Lasergravur vor:
- Hohe Präzision: Die Lasergravur ist außerordentlich präzise und ermöglicht die Ausführung komplexer Muster mit hoher Genauigkeit. Laser ermöglichen die Ausführung sehr kleiner Details, was mit anderen Methoden schwierig oder unmöglich zu erreichen ist.
- Geschwindigkeit und Effizienz: Diese Art von Aktion ist schnell und effizient, was die Verarbeitung einer großen Anzahl von Produkten in kurzer Zeit ermöglicht. Dies wiederum erhöht die Effizienz des Produktionsprozesses.
- Multifunktionalität: Laser können auf verschiedenen Materialien gravieren.
- Qualität der Verarbeitung: Lasergravur ermöglicht sehr glatte Oberflächen und scharfe Kanten, was einen ausgezeichneten ästhetischen Effekt erzielt.
- Personalisierungsmöglichkeiten: Lasergravur ermöglicht einfache Änderungen in den Projekten, was eine Personalisierung der Produkte nach den Bedürfnissen des Kunden ermöglicht.
- Kein Kontakt mit dem Material: Der Laser entfernt das Material direkt von der Oberfläche, was den physischen Kontakt mit dem Material vermeidet und das Risiko von Beschädigungen oder Kratzern auf der Oberfläche minimiert.
- Umweltfreundlichkeit: Lasergravur ist umweltfreundlich, da sie die Menge an Abfall im Produktionsprozess minimiert, was zum Umweltschutz beiträgt.
Wie gravieren Sie Zeichen mit hohem Kontrast?
Durch die Änderung der Farbe der gravierten Oberfläche kann diese mit der Laserstrahlung chemisch reagieren, was ihre Farbe und damit den Kontrast zur restlichen Oberfläche verändert. Eine andere Methode ist die Änderung der Oberflächenstruktur. Auf diese Weise kann der Laser Unebenheiten auf der Oberfläche erzeugen, die charakteristische Muster oder Texturen erzeugen, was zu einer Änderung des Lichtreflexionswinkels und damit des Kontrasts führt. Gravieren besteht darin, einen Kontrast zwischen dem nicht gravierten Material und den schwarzen Zeichen zu erzielen. Diese Methode ist schnell, wird aber nur empfohlen, wenn das Rohmaterial eine helle Farbe hat, die einen hohen Kontrast ermöglicht. Die zweite Gravurmethode ist zeitaufwändiger, ermöglicht jedoch einen höheren Kontrast. Bei dieser Methode verwendet das Lasersystem sowohl die Lasergravur (zur Erzeugung schwarzer Zeichen) als auch die Laserätzung (zur Erzeugung weißer Zeichen), was die Erzeugung von Zeichen in zwei Farben ermöglicht.
Wie wählt man eine Lasergravurmaschine aus?
Wenn Sie planen, eine Lasergravurmaschine zu kaufen, kann Ihnen die folgende Liste dabei helfen, den richtigen Laser zu finden:
- Wenn Sie kundenspezifische Lösungen in Ihren Produktionsprozess integrieren möchten, könnten Sie sich für OEM-Kennzeichnungssysteme interessieren. Sie bieten verschiedene Lasertypen an, einschließlich Faserlaser und CO2-Laser, die für industrielle Anwendungen geeignet sind. Diese Systeme können von Ihnen selbst oder mit Hilfe eines Integrators integriert werden, um Ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen.
- Integrierte Lasermaschinen sind Geräte, die so konzipiert und ausgestattet sind, dass sie automatisch oder halbautomatisch arbeiten können, was eine einfache und schnelle Ausführung verschiedener Aufgaben mit einem Laser ermöglicht.
- Wenn Sie Fragen haben oder Hilfe benötigen, können Sie sich jederzeit an einen Experten auf diesem Gebiet wenden. Der Experte wird Ihnen bei der Auswahl des richtigen Lasersystems helfen, Ratschläge zum Markierungsprozess geben und alle Fragen beantworten, die Sie interessieren könnten.
Andere Lasertechnologien
Neben dem Gravieren und Ätzen gibt es andere Lasertechnologien, die zum Markieren von Logos und Identifikatoren wie Barcodes und Seriennummern verwendet werden können.
CNC-Gravur
CNC-Gravur ermöglicht schnelles Prototyping, präzise Gravur, Schneiden und tiefe Gravur von Maschinenteilen. Diese Technologie kann auf fast allen Materialien angewendet werden, von Metallen wie Aluminium, Messing, Silber und Titan bis hin zu Nichtmetallen wie Acryl, Holz, Kunststoffen und Schaumstoff.
Lasergravur
Es wird zum Gravieren von Plaketten auf Auszeichnungen, Trophäen, Barcodes/QR-Codes auf Maschinenteilen, elektronischen Geräten, medizinischen Geräten, Schildern und Abzeichen verwendet. Ein Hochleistungslaser kann tiefe Gravuren auf verschiedenen Metallen und Nichtmetallen durchführen.
MOPA Laser
Es ist auch möglich, den MOPA-Faserlaser für farbige Lasergravuren auf Metallen wie Edelstahl, Titan und Aluminium zu verwenden. Im Vergleich zur Lasergravur bietet die CNC-Gravur eine größere Materialflexibilität.
Vorteile der CNC-Maschinengravur
Die Vorteile der CNC-Gravur sind unter anderem:
- Präzision und Wiederholbarkeit: CNC ermöglicht eine hochpräzise und wiederholbare Gravur, was besonders wichtig ist für Projekte, die genaue Abmessungen und Formen erfordern.
- Geschwindigkeit und Effizienz: Die Gravur mit CNC ist schnell und effizient, was die Verarbeitung großer Mengen von Produkten in kurzer Zeit ermöglicht.
- Multifunktionalität: CNC-Fräsmaschinen können auf verschiedenen Materialien gravieren, was den Einsatz dieser Technologie in vielen Branchen ermöglicht, wie Werbung, Möbelindustrie, Metallindustrie, Schmuckherstellung und viele andere.
- Verarbeitungsqualität: Mit präzisen CNC-Werkzeugen können glatte Oberflächen und scharfe Kanten erzielt werden, was einen hervorragenden ästhetischen Effekt bietet.
- Personalisierungsmöglichkeit: Die CNC-Gravur ermöglicht einfache Änderungen an Projekten, was eine Personalisierung von Produkten nach Kundenwünschen ermöglicht.
- Kostenoptimierung: CNC ermöglicht eine Reduzierung der Produktionskosten durch präzise Prozessausführung und sparsamen Einsatz von Rohstoffen.
- Umweltfreundlichkeit: Die CNC-Gravur ist umweltfreundlich, da sie die Menge an Abfall im Produktionsprozess minimiert und so zum Umweltschutz beiträgt.
All diese Vorteile machen die CNC-Gravur immer beliebter in der Industrie und bei der Herstellung verschiedener Gegenstände.
Nachteile der CNC-Gravurmaschine
Obwohl das Gravieren mit CNC viele Vorteile hat, gibt es einige Nachteile, die berücksichtigt werden müssen, wie zum Beispiel:
- Hohe Anfangskosten: Die Investition in eine CNC-Fräsmaschine kann teuer sein und nicht jedes Unternehmen oder jede Privatperson wird in der Lage sein, sie zu kaufen.
- Technisches Wissen erforderlich: Die Bedienung einer CNC-Maschine erfordert technisches Wissen und Erfahrung, was für Anfänger eine Hürde darstellen kann.
- Notwendigkeit von Tests: Bevor das endgültige Projekt durchgeführt wird, ist es notwendig, Tests durchzuführen, was die Produktionszeit verlängern und die Kosten erhöhen kann.
- Größenbeschränkungen: CNC-Fräsmaschinen haben Beschränkungen hinsichtlich der Größe und Dicke der Materialien, was bei größeren Projekten ein Problem darstellen kann.
- Risiko von Materialschäden: Während des Gravierens kann es zu Materialschäden kommen, die die Produktionskosten erhöhen oder die Notwendigkeit erfordern, das Projekt neu zu starten.
Warum sollten Sie CNC-Maschinen wählen?
CNC-Maschinen ermöglichen das Gravieren praktisch jeden Materials dank der Möglichkeit, Werkzeuge während des Prozesses zu wechseln. Bei der Lasergravur ist es notwendig, den richtigen Laser für das jeweilige Material auszuwählen, da ein Laser nicht zum Gravieren vieler verschiedener Materialien verwendet werden kann. Daher ist es wichtig, das Gerät genau auf das zu bearbeitende Material abzustimmen. CNC-Maschinen bieten hohe Präzision und Wiederholbarkeit, was sie in vielen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Verteidigung, Gesundheitswesen und Öl- und Gasindustrie beliebt macht. Es ist jedoch zu beachten, dass aufgrund des ständigen Drucks auf das Material das Risiko eines Risses besteht. Darüber hinaus eignen sich typische CNC-Graviermaschinen nicht für die präzise Gravur sehr feiner Muster, die den Einsatz sehr dünner Bohrer ohne das Risiko ihres Bruchs erfordern.