Überlegungen zur Metallkennzeichnung mit einem Laser

In diesem Beitrag erfahren Sie, wie sich Lasertypen, Kennzeichnungsziele und Materialauswahl auf die Metallkennzeichnung auswirken.

Gravur eines Metallbehälters mit einem Faserlaser von Epilog

Das Lasergravieren von Barcodes, Seriennummern und Logos auf Metall ist eine beliebte Kennzeichnungsanwendung sowohl auf CO2- als auch auf Faserlasersystemen.

Dank ihrer langen Betriebslaufzeit und des geringen Wartungsaufwands sind Faserlasersysteme die ideale Wahl für industrielle Kennzeichnungsanwendungen. Diese Lasertypen erzeugen eine dauerhafte Kennzeichnung mit hohem Kontrast und schädigen das gekennzeichnete Teil nicht.

Um blankes Metall mit einem CO2-Laser zu kennzeichnen, muss das Metall vor der Gravur zunächst mit einem speziellen Spray (oder einer Paste) vorbehandelt werden. Die Hitze des CO2-Lasers bindet den Haftvermittler an das blanke Metall, sodass eine dauerhafte Markierung entsteht. CO2-Laser sind nicht nur schnell und preisgünstig, sie eignen sich auch zum Kennzeichnen von Holz, Acryl, Naturstein und vielen anderen Materialien.

Faser- und CO2-Lasersysteme von Epilog sind für fast jede Software für Windows geeignet und äußerst bedienerfreundlich.

Unterschiede bei Lasern

Da verschiedene Lasertypen unterschiedlich auf Metalle reagieren, müssen bei der Auswahl des Lasers einige Aspekte beachtet werden.

Die Metallkennzeichnung mit einem CO2-Laser nimmt beispielsweise mehr Zeit in Anspruch, weil das Metall zuerst beschichtet oder mit einem Haftvermittler für Metalle vorbehandelt werden muss. Damit sich der Haftvermittler gut an das Metall binden kann, muss der Laser außerdem in einer Konfiguration mit niedriger Geschwindigkeit und hoher Leistung betrieben werden. Manchmal lässt sich die Kennzeichnung nach der Lasergravur abwischen – ein Hinweis darauf, dass das Werkstück noch einmal mit niedrigerer Geschwindigkeit und höherer Leistung bearbeitet werden muss.

Mit CerMark in einem CO2-Lasergerät von Epilog gekennzeichnete Metallplatte
Mit CerMark in einem CO2-Lasergerät von Epilog gekennzeichnete medizinische Geräte

Der Vorteil der Metallkennzeichnung mit einem CO2-Laser besteht darin, dass die Kennzeichnung tatsächlich auf dem Metall erfolgt, ohne dass dabei Material abgetragen wird. Die Toleranz des Metalls wird also nicht beeinträchtigt. Beschichtete Metalle wie eloxiertes Aluminium oder lackiertes Messing müssen übrigens nicht vorbehandelt werden.

Für die Gravur von blankem Metall sind insbesondere Faserlaser geeignet. Faserlaser sind ideal zum Kennzeichnen vieler Arten von Aluminium, Messing, Kupfer, vernickelten Metallen, Edelstahl und anderen Metallen, aber auch technischer Kunststoffe wie ABS, PEEK und Polycarbonate. Einige Materialien lassen sich jedoch nur schwer mit der vom Gerät erzeugten Wellenlänge des Lasers kennzeichnen: Durch transparente Materialien geht der Strahl zum Beispiel einfach hindurch und die Kennzeichnung entsteht am Bearbeitungstisch. Auch wenn es möglich ist, mit einem Faserlasersystem Kennzeichnungen auf organischen Materialien wie Holz, Klarglas und Leder zu erzeugen, ist das System dafür nicht besonders gut geeignet.

Arten von Kennzeichnungen

Um eine optimale Kennzeichnung entsprechend der Art des Materials zu gewährleisten, bietet ein Faserlasersystem eine Reihe von Optionen. Grundsätzlich wird beim Gravieren mit dem Laserstrahl Material von der Oberfläche des Objekts abgetragen (bzw. verdampft). Aufgrund der Form des Strahls ist die Kennzeichnung häufig eine kegelförmige Vertiefung. Bei mehreren Durchläufen durch das System kann eine Gravur erzeugt werden, die so tief ist, dass sie auch bei rauen Umgebungsbedingungen bestehen bleibt.

Krümmerabdeckung aus Metall in einem Epilog FiberMark-Laser

Einbrennen ist mit dem Gravieren vergleichbar. Hierbei wird eine obere Beschichtung entfernt, um das darunterliegende Material freizulegen. Einbrennen kann auf eloxierten, vernickelten und pulverbeschichteten Metallen durchgeführt werden.

Eine andere Art der Kennzeichnung kann durch das Erhitzen der Oberfläche eines Objekts erreicht werden. Beim Tempern hinterlässt eine dauerhafte Oxidschicht, die durch hohe Temperaturen erzeugt wird, eine Kennzeichnung mit hohem Kontrast, ohne dass dabei die Oberflächenbeschaffenheit verändert wird. Beim Schäumen schmilzt die Oberfläche eines Materials und es entstehen Gasbläschen, die eingeschlossen werden und eine Erhebung bilden, wenn sich das Material abkühlt. Durch schnelles Erhitzen einer Metalloberfläche, um deren Farbe zu ändern, kann eine Politur erzielt werden. Dies ergibt ein spiegelähnliches Finish. Tempern wird bei Metallen mit hohem Kohlenstoff- und Metalloxidanteil angewendet, z. B. bei Stahllegierungen, Eisen, Titan und anderen Metallen. Schäumen wird vorrangig bei Kunststoffen eingesetzt, jedoch kann auch Edelstahl mit diesem Verfahren gekennzeichnet werden. Das Politurverfahren funktioniert mit jedem Metall. Bei dunkleren Metallen mit mattem Finish ist das Ergebnis jedoch kontrastreicher.

Metallplatte mit geätzten, polierten und getemperten Kennzeichnungen

Überlegungen zum Material

Durch Veränderung der Geschwindigkeit, Leistung, Frequenz und Fokussierung des Lasers kann Edelstahl auf unterschiedliche Weise gekennzeichnet werden, etwa durch Tempern, Ätzen und Polieren. Bei eloxiertem Aluminium lässt sich durch Faserlaserkennzeichnung oft eine viel größere Helligkeit als mit dem CO2-Laser erzeugen. Beim Gravieren von blankem Aluminium entstehen jedoch geringere Kontraste: Der Faserlaser erzeugt kein Schwarz, sondern Grautöne. Durch die Kombination von Tiefgravur mit Oxidationsmitteln oder Farbfüllungen lässt sich aber dennoch eine schwarze Kennzeichnung auf Aluminium erzeugen.

Ähnliche Überlegungen treffen auch beim Kennzeichnen von Titan zu: Der Laser erzeugt Farbabstufungen von hellem bis zu sehr dunklem Grau. Je nach Legierung können durch Anpassung der Frequenz jedoch Kennzeichnungen in verschiedenen Farben erzeugt werden.

Das beste aus beiden Welten

Dual-Source-Systeme ermöglichen es Unternehmen mit beschränktem Budget oder Platz, Flexibilität und Funktionsumfang zu erhöhen. Wir möchten jedoch darauf hinweisen, dass immer nur ein Lasersystem gleichzeitig verwendet werden kann.

Wenn Sie weitere Informationen über die Kennzeichnung von Metall mit einem Laser erhalten möchten, nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um eine Demonstration mit einem Vertriebspartner in Ihrer Nähe zu vereinbaren.

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