Lasermarkierer mit FAYb-Faserlaser LP-V10
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| Produktfamilien-Verschlagwortung |
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 Kennzeichnungstechnik Beschriftungslaser Lasermarkiersysteme zur Anlagenintegration Faserlaser Markiersysteme |
| Funktionsprinzip |
| Der FAYb-(Fiber Amplified Ytterbium) Faserlaser ist ein spezieller Bautyp des Festkörperlasers. Das aktive Medium ist ein Glas, welches den Kern einer mit Ytterbium dotierten Glasfaser bildet. Das Laserlicht, welches durch die Faser geleitet wird, wird aufgrund der Faserlänge erheblich verstärkt und hat eine sehr gute Strahlqualität. Durch die extrem große Oberfläche der Faser ist eine gute Kühlung möglich. Die FAYb-Laserdiode erzeugt einen Laserstrahl im mittleren Infrarotbereich mit einer Wellenlänge von 1060 nm und hat eine Leistungsaufnahme von nur 0,39 kVA. Zur Kennzeichnung von Produkten mittels Laser stehen unterschiedliche Verfahren zur Auswahl. Diese sind bei Metallen das Anlassen, Abtragen oder Gravieren und bei Kunststoffen das Verfärben, Abtragen und Schäumen. Das Anlassen ist eine schonende Art, Metalle ohne Veränderung der Oberfläche zu markieren. Beim Anlassen wird die Energie des Lasers so dosiert, dass die Erwärmung des Werkstoffs unterhalb des Schmelzpunktes bleibt. Dadurch ergibt sich eine farbliche Veränderung des Werkstoffes, ohne die Oberfläche zu beeinträchtigen. Im Gegensatz hierzu wird beim Kennzeichnen durch Abtragen die oberste Materialschicht mit einer sehr hohen Laserenergie bestrahlt, sodass das Material verdampft. Ein Beispiel für Deckschichten sind Eloxale. Besteht zwischen der Deckschicht und dem Grundmaterial ein hoher Kontrast- bzw. Farbunterschied, können mit diesem Verfahren Markierungen von sehr guter Lesbarkeit erzeugt werden. Durch die kurzen Pulszeiten eignen sich die FAYb-Lasermarkiersysteme besonders zum Gravieren. Beim Gravieren wird das Grundmaterial in zwei Arbeitsgängen durch Verdampfen abgetragen. Im ersten Arbeitsgang wird das Material mit 300 mm/s abgetragen, im zweiten Arbeitsgang mit 3000 mm/s. Trotz der zehnfach höheren Geschwindigkeit im zweiten Arbeitsgang kann das System die Markierung des ersten Arbeitsganges präzise verfolgen. Um eine scharfe Kontur der Markierung zu erhalten, muss eine Ausbreitung der Wärmeeinflusszone verhindern werden. Erreicht wird dies durch eine sehr hohe Energiedichte und kurze Pulszeiten, wodurch das Material innerhalb von Nanosekunden erhitzt und verdampft wird. Wie beim Anlassen von Metallen wird beim Verfärben von Kunststoffen eine Markierung ohne Beeinträchtigung der Oberflächenqualität durch lokale Veränderung der Farbe erreicht, die durch die kurzen Pulszeiten des FAYb-Lasers besonders gut möglich sind. Durch geeignete Wahl des Kunststoffes in Kombination mit der Wellenlänge des Laserlichts wird bei der Bestrahlung ein Farbumschlag erzeugt. Entsprechend der Auswahl der Werkstoffe können mit dem Verfahren Markierungen unterschiedlicher Farbe erzeugt werden. Eine weitere Möglichkeit ist das Erhitzen des Kunststoffs durch den Laser, so dass ein Aufwurf entsteht. Dieser Aufwurf bleibt auch nach der Abkühlung erhalten und stellt somit die Markierung dar. Weiterhin gibt es auch bei Kunststoffen die Möglichkeit, durch Materialabtrag ein Tag-und-Nacht-Design zu erzeugen. Beispielsweise können lichtundurchlässige Materialschichten abgetragen und das transparente Grundmaterial freigelegt werden. Dadurch können Markierungen, die durch Lichteinfall von vorn und Beleuchtung von hinten erkennbar sind, erzeugt werden. |