Die Prozessautomatisierung stellt heute die größte Nachfrage des industriellen Marktes dar, der sehr hohe Produktionsanforderungen erfüllen und sich an einen immer aggressiveren Wettbewerb anpassen muss, bei dem die Zeit oft eine Schlüsselrolle spielt. Die größte Konsequenz daraus ist die Suche nach leistungsstarken Werkzeugen und Technologien, die sich an unterschiedliche Anforderungen anpassen lassen.
Wenn es in der Welt der Lasermarkierung und ihrer unzähligen Anwendungen um Effizienz und Flexibilität geht, stehen Glasfaserlaser ganz oben auf der Liste, da sie auf dem heutigen Markt am häufigsten eingesetzt werden.
Was ist ein faseroptischer Laser?
Der Faserlaser ist eine der fortschrittlichsten und am weitesten verbreiteten Technologien auf dem Gebiet der industriellen Lasermarkierung. Diese besondere Art von Laser verwendet eine mit Ytterbium dotierte optische Faser als aktives Medium zur Erzeugung des Laserstrahls. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lasern zeichnet sich der Faserlaser durch seine hervorragende Energieeffizienz und die hohe Qualität des erzeugten Lichtstrahls aus. Im speziellen Kontext der Lasermarkierung hat diese Technologie die Branche mit ihrer millimetergenauen Präzision und ihrer Fähigkeit, eine breite Palette von Materialien wie Metalle und Kunststoffe zu bearbeiten, revolutioniert. Das Faserlasermarkierungssystem zeichnet sich durch seine Kompaktheit, seinen minimalen Wartungsaufwand und seine lange Lebensdauer aus, die mehr als 100.000 Arbeitsstunden betragen kann. Diese Eigenschaften, gepaart mit der hohen Prozessgeschwindigkeit und der Möglichkeit einer qualitativ hochwertigen, dauerhaften Kennzeichnung, haben den Faserlaser zur bevorzugten Wahl für zahlreiche industrielle Anwendungen gemacht, von der Produktrückverfolgbarkeit bis hin zur individuellen Anpassung von Komponenten.
Wie funktioniert das?
Der Faserlaser gehört zur Familie der Festkörperlaser und zeichnet sich durch sein innovatives Funktionsprinzip aus. Anders als bei konventionellen Lasern beginnt der Prozess der Laserstrahlerzeugung mit einem ‘Seed’-Laser geringer Leistung, dessen Strahl durch eine Reihe von Ytterbium-dotierten Glasfasern schrittweise verstärkt wird. Die Verstärkung erfolgt mit Hilfe von Pumpdioden, die die Fasern durch direkte Kopplung mit Energie versorgen und so die Ineffizienzen beseitigen, die bei herkömmlichen Systemen durch Luftspalten entstehen.
Die Struktur des Faserlasers zeichnet sich durch seine integrierte “Ganzfaser”-Architektur aus, bei der alle kritischen Komponenten – die aktive Faser, die Faserkombinatoren und die Pumplaserdioden – über feste Spleiße direkt mit der Hauptfaser verbunden sind. Diese Konfiguration stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber Dioden- oder Lampenlasern dar, bei denen die Komponenten getrennt und auf einer Plattform mit mechanischer Ausrichtung montiert sind, die sich mit der Zeit verschlechtern kann.
Die technische Leistung des Faserlasers ist bemerkenswert: Er arbeitet bei einer Wellenlänge von 1064 µm und erreicht dank seines extrem kleinen Fokusdurchmessers eine 100-mal höhere Intensität als CO2-Laser gleicher Leistung. Die elektro-optische Umwandlungseffizienz liegt bei über 30%, ein außergewöhnlicher Wert, der sich in einem niedrigen Energieverbrauch in der Größenordnung von einigen hundert Watt niederschlägt. Das Kühlsystem, das einfacher ist als bei herkömmlichen Lasern, trägt zur allgemeinen Zuverlässigkeit des Geräts bei und garantiert eine Betriebsdauer von mehr als 100.000 Stunden.
Der Prozess der Laserstrahlerzeugung kann in drei Hauptschritten schematisiert werden:
- Erste Erzeugung: Der Seed-Laser erzeugt einen Basisstrahl mit geringer Leistung
- Verstärkung: Das Signal wird durch Ytterbium-dotierte Fasern geleitet, wo Pumpdioden die für die Verstärkung benötigte Energie liefern.
- Emission: Der Laserstrahl, der nun verstärkt und stark fokussiert ist, wird mit optimalen Eigenschaften für die Markierung emittiert
Was bietet LASIT?
LASIT bietet eine breite Palette von Faserlasern an, die sich in Leistung und Leistung unterscheiden. Vom traditionellen Faserlaser, der für die Kennzeichnung aller Metalle und der meisten Kunststoffe geeignet ist, gehen wir über zu den MOPA- und Pikosekunden-Varianten.
- Der MOPA-Laser zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, die Pulsdauer zu steuern. Dies begünstigt die Kennzeichnung von Kunststoffteilen und vermeidet Verbrennungen und Verschmierungen. Bei Metall liegt der Hauptvorteil in der Möglichkeit, in Farbe zu markieren.
- Der Pikosekundenlaser ist dreimal so schnell wie ein herkömmlicher Laser. Er zeichnet sich durch schwarze, nicht wahrnehmbare, reflexionsfreie Markierungen aus, die vor allem in der medizinischen Industrie verwendet werden. Er ist auch in der Lage, auf Glas zu markieren, wo viele Laser versagen.
Die von LASIT gelieferten Faserlaser können in verschiedene Markierungssysteme integriert werden, entweder als Standalone- oder als Inline-System.
Anwendungsbereiche des Faserlasers
Der Faserlaser beschriftet alle Metalle und die meisten Kunststoffe. Wenn wir seine MOPA- und Pikosekunden-Varianten berücksichtigen, erhöht sich die Bandbreite der möglichen Anwendungen sogar noch weiter und deckt die meisten Anforderungen ab. Folglich können wir sagen, dass der Faserlaser geeignet ist für:
Automobilindustrie
Wir markieren Metall-, Guss- und Druckgussteile mit unauslöschlichen DMC-Codes und führen Tests zur Haltbarkeit der Markierung durch, um die Rückverfolgbarkeit sicherzustellen. Für Kunststoffe der Automobilbeleuchtung produziert LASIT Systeme zum Schneiden von Angüssen und zur ästhetischen Kennzeichnung von Innenräumen und Scheinwerfern.
Haushaltsgerät
Wir brandmarken Backofenverkleidungen und kleine Geräteteile wie Tasten und Knöpfe.
Elektronik
Wir vertreiben alle elektronischen Komponenten, wie Schutzschalter, Fehlerstromschutzschalter und Relais.
Oleodynamik
Wir markieren direkt kleine Ventile und Pumpen sowie Metallplatten, die an Komponenten angebracht werden, die nicht auf der Maschine oder in der Linie platziert werden können.
Werbeartikel
Wir sind Experten für die automatische Kennzeichnung von Metall- und Kunststoffgegenständen, von Schlüsselanhängern bis hin zu Stiften, Bechern und Wasserflaschen, für die wir spezielle Systeme entwickelt haben.
Wasserhähne
Wir markieren die Oberfläche des Wasserhahns und garantieren so die Haltbarkeit der Markierung und damit die Beständigkeit der Herstellermarke auch auf Oberflächen, die Verschleiß ausgesetzt sind.
Medizinisch
Wir beschriften Instrumente und Prothesen aus Kunststoff und Metall, insbesondere letztere mit der Picosecond-Technologie, die unauslöschliche, schwarze, unmerkliche und reflektionsfreie Markierungen garantiert.
Werkzeuge
Wir kennzeichnen alle Werkzeuge, vom Messer bis zur Klinge, um die Beständigkeit der Gravur zu gewährleisten.
Kunststoffspritzguss
Mit dem Faserlaser können wir alle Komponenten von Formmaschinen markieren, unabhängig von Form und Farbe.
Senior Applications Support | LASIT
Als Senior Applications Support bei LASIT seit über 10 Jahren ist Ciro Ventura Spezialist für Lasermarkierungsanwendungen bei Labormuster-Tests. Er unterstützt Kunden und technische Teams bei der Bewertung und Auswahl der optimalen Laserlösung für ihre Anforderungen.
