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Lasermarkierung

Individuell und dauerhaft

Was ist Lasermarkierung?

Die Lasermarkierung ist ein berührungsloses, direktes Beschriftungs-, Markierungs- oder Dekorationsverfahren von Objekten mittels eines fokussierten Lichtstrahls. Mit diesem Verfahren können alle Arten von Materialien und Oberflächen dauerhaft bearbeitet werden. Das Verfahren zeichnet sich durch vielseitige Einsatzmöglichkeiten, hohe Haltbarkeit und Flexibilität aus. Es gibt verschiedene Arten der Lasermarkierung, die maßgeblich von Material und Oberfläche des zu gravierenden Objektes abhängen.

Vorteile der Lasermarkierung

Flexibilität

Detailwiedergabe

Gute Lesbarkeit

Materialvielfalt

Automatisierung

Haltbarkeit

Geringer Wartungsaufwand

Keine Verbrauchsstoffe

Wie funktioniert die Lasermarkierung?

Laser ist die Abkürzung für „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ zu Deutsch „Lichtverstärkung durch stimulierte Emission”. Um die Funktionsweise zu verstehen, sollte man sich zunächst den Aufbau eines Lasers anschauen.

Im Wesentlichen bestehen Laser aus drei Komponenten: dem Lasermedium (fest, flüssig, gasförmig), einer Pumpquelle und dem Resonator.

Lasermedium: Dieses dient zur Erzeugung des (Laser-)Lichts durch stimulierte Emission.
Pumpquelle: Regt das laseraktive Medium an, es wird eine Besetzungsinversion im Lasermedium erzeugt.
Resonator: Besteht im Wesentlichen aus 2 Spiegeln, zwischen denen die Lichtteilchen (Photonen) reflektiert werden.

Durch die zugeführte Energie der Pumpquelle werden Elektronen in ein höheres Energieniveau gebracht (optisches Pumpen). Durch spontane Emission werden Lichtteilchen (Photonen) ausgesendet, die zwischen den beiden Resonatorspiegeln hin und her reflektiert werden. Diese erzeugen bei jedem erneuten Durchgang durch das Lasermedium immer weitere Photonen (stimulierte Emission). Dieser Prozess schaukelt sich lawinenartig auf, so dass in Folge ein konzentrierter Lichtstrahl entsteht. Einer der Spiegel ist teildurchlässig und lässt den Lichtstrahl austreten – den eigentlichen Laserstrahl.

Trifft der Laserstrahl auf eine Oberfläche, entstehen Materialveränderungen. Dabei wird zwischen Materialveränderungen auf der Oberfläche, unterhalb der Oberfläche oder einem Beschichtungsabtrag (z. B. Farbe) von der Oberfläche unterschieden. Diese richten sich nach dem Lasermarkierprozess aus, welcher maßgeblich von der Art des zu gravierenden Werkstoffs abhängt.

Lasermarkier-Verfahren:

Anlassen

Der Laserstrahl aktiviert durch die Erwärmung an der Metalloberfläche Oxidationsprozesse, die als eine bräunliche Färbung an der Oberfläche sichtbar werden. Dabei bleibt die Oberflächenbeschaffenheit vollständig erhalten.

Abtragen einer Deckschicht

Der Laser trägt mittels seiner Wirkung gezielt die zuvor aufgetragene Schicht (z. B. mit Tampondruck) ab. Der Kontrast bzw. die gewünschte Beschriftung entsteht durch die Farbe des darunterliegenden Grundmaterials oder Basislacks.

Farbumschlag: Aufschäumen

Der Laser schmilzt das Matrixmaterial gezielt auf. Es entstehen Gasbläschen, die beim Abkühlen eingeschlossen werden. Sie bilden eine erhabene Markierung, die relativ breit ist und das Licht diffus reflektiert. Markierungen auf dunklem Kunststoff erscheinen hell.

Farbumschlag: Karbonisieren

Der Laser verbrennt gezielt die kohlenstoffhaltigen Kunststoffmoleküle an der Oberfläche. Es entstehen dunkle Gasbläschen, die beim Abkühlen eingeschlossen werden. Die Oberfläche bleibt weitgehend unversehrt und glatt. Die Markierung erscheint dunkel.

Aufschmelzen

Der Laser schmilzt die Oberfläche gezielt auf und dringt leicht in das Material ein. Durch die geringe Eindringtiefe bleibt die Beschichtung korrosionsbeständig. Es entsteht eine stark reflektierende Oberfläche, die sich auf dunklen Metallen wie bspw. auf gehärtetem Stahl als kontrastreiche Weißgravur von Vorteil erweist.

Materialabtrag

Der Laser trägt das Grundmaterial bis in den Millimeterbereich tief ab. Das Metall wird punktuell verflüssigt oder in den gasförmigen Zustand überführt und dabei direkt ausgetragen. Man spricht hierbei auch von einer Lasertiefengravur.

Glasgravur

Der Laserstrahl dringt in das Innere des Glasbauteils ein. Es entstehen punktuell Mikrorisse, welche die gewünschte Beschriftung darstellen. So lassen sich dreidimensionale Strukturen gravieren.

Vergleich der Verfahren

Verfahren	Material	Materialbeeinflussung	Kontrast
Anlassen	Metall	Gefügeveränderung	Verfärbung durch temperaturabhängige Oxidschichtbildung
Abtragen einer Deckschicht	Papier, Kunststoff, Metall, Glas, Keramik	Abtrag einer absorbierenden Deckschicht	Farbe des darunterliegenden Materials