Lasermarkierungsprozesse auf Metallen

Markierungslaser bearbeiten alle Arten von Metallen mit hohem Kontrast und hoher Geschwindigkeit, auch wenn diese nachbearbeitet worden sind oder invasiven Eingriffen unterzogen wurden (siehe Sandstrahlen für Gussteile). Die Markierung, von der wir sprechen, wird auch als DPM (d. h. direct part marking) bezeichnet, weil sie direkt auf dem Bauteil stattfindet und Etiketten oder Schilder ausschließt.

Der Faserlaser stellte vor mehr als zehn Jahren eine echte Revolution in der Welt der Lasermarkierung dar. Er ist widerstandsfähiger und leistungsfähiger als der Diodenlaser und verfügt über eine erwartete Lebensdauer von 100.000 Stunden im Vollbetrieb.

Dieser Laser ist  in der Industrie am weitesten verbreitet und erzielt in 90 % der Fälle optimale Ergebnisse bei der Metallmarkierung.

Darüber hinaus ist die Lasermarkierung im Vergleich zu anderen Druck- und Schreibtechnologien in der industriellen Welt am weitesten verbreitet. In der nachstehend aufgeführten Tabelle sehen wir einen Vergleich zwischen den einzelnen Technologien und wie sich der Laser als derjenige mit der höchsten Leistung herausstellt.

CopertinaImmagini-PagMetalli-1 Lasermarkierungsprozesse auf Metallen
Stempel Etikett INKJET Lasermarkierer
ZEITLICHE BESTÄNDIGKEIT

2

3

3

5

WENIGER PRODUKTIONSABFÄLLE

1

3

3

5

MARKIERUNG AUF UNEBENEN OBERFLÄCHEN

2

2

3

3

FLEXIBILITÄT BEIM DATENAUSTAUSCH

1

3

5

5

FLEXIBILITÄT BEIM MATERIALWECHSEL

3

3

3

2

PRIMÄRE KOSTEN (ANSCHAFFUNG)

5

3

2

2

BETRIEBSKOSTEN

2

1

2

5

Die in den LASIT-Laboren durchgeführten Markierungstests werden empfohlen, wenn Sie es wünschen ein besonderes Metallbauteil zu markieren, das Behandlungen unterzogen wurde oder an dem eine besondere Bearbeitung notwendig ist. Im Labor sind wir dazu im Stande, die für die Markierung erforderliche Zykluszeit und die Qualität der markierten Codes in Bezug auf die Lesbarkeit zu überprüfen. Außerdem prüfen wir bei Bedarf die Tiefe der Markierung und der Lasergravur auf dem Bauteil.

Lasermarkierungsprozesse

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Oxidation - Besonders schwarze Markierung (Annealing)

Bei der Oxidation handelt es sich um einen Markierungsprozess, dessen Effekte wir schon oft gesehen haben. Stellen wir uns zum Beispiel ein Stahlbauteil („helles“ Metall) vor, auf dem eine schwarze Schrift erscheint. Bei der Oxidation handelt es sich um einen Prozess, der die Oberfläche des Metalls nicht physikalisch beeinflusst. Es entsteht eine Oxidschicht auf dem Metall, die im Gegensatz zu der darunter liegenden Schicht die schwarze Farbe annimmt.

Tatsächlicher Anwendungsfall: Bremsscheiben, Lager, medizinische Instrumente aus Stahl, Kochfelder.

Weiße Lasermarkierung

Im Gegensatz zur Oxidation, um eine weiße Markierung zu erhalten, konzentriert sich der Laser auf das Material und entfernt einen Teil davon. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Metalls uneben und es entsteht ein reflektierender Effekt. Das Licht, das auf der dunklen Komponente reflektiert, führt dazu, dass die Markierung sichtbar gemacht wird.

Tatsächlicher Anwendungsfall: Küchenmesser, Schläuche, Gelenke, Wasserhähne.

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Lasergravur

Wir haben in diesem Artikel bereits die Unterschiede zwischen Markierung und Lasergravur erläutertund vertiefen dann die einzelnen Stadien des Markierungsprozesses.

Unter Gravur verstehen wir ein tieferes Eindringen in das Metall mit einer Verdampfung der Oberfläche. Wir möchten hervorheben, dass die Leistung des Lasers nicht die Tiefe des Aushubs bestimmt, wie man meinen könnte. Ein stärkerer Faserlaser bewirkt eine höhere Geschwindigkeit.

LASIT verwendet Faserlaser sowohl mit festem Puls als auch mit variablem Puls (MOPA), mit Leistungen von 20 bis zu 200 Watt (in der MOPA-Version).

Tatsächlicher Anwendungsfall: Lasergravur auf Guss- und Druckgussteilen.

Oberflächliche Ablation

Bei diesem Lasermarkierungsverfahren wird die Entfernung des oberflächlichen Teils des Metalls verwirklicht. Das Entfernen der Beschichtung desselben macht das Substrat sichtbar und der Kontrast zwischen den beiden Farben stellt die Markierung dar.

Tatsächlicher Anwendungsfall: Lackierte farbige Flaschen, eloxierte Komponenten.

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Markierung von 2D-Codes
auf Metallen

In der Industriewelt wird der Markierungslaser hauptsächlich zur Rückverfolgbarkeit eingesetzt. Darausfolgend sind die Lasermarkierer für eine Produktionslinie gedacht, in der ein DMC oder eine Seriennummer die Protagonisten sind. Sowohl für Integrationslaser als auch für industrielle Automatisierungen hat LASIT große Erfahrung in der Markierung und Prüfung von 2D-Codes auf allen Metallarten gesammelt, insbesondere in Bezug auf Automotive, Hydraulikkomponenten (Schilder), Haushaltsgeräte und Wasserhähne, Fixiereinheiten (Schmelzen), medizinische Geräte.

Industrie 4.0

Die Lasermarkierung von Metallkomponenten findet, wie wir bereits erwähnt haben, oft in einer Produktionslinie statt, wo die Markiermaschine mit dem ERP-System des Werks kommuniziert. Die Übertragung automatischer Abläufe ist die Grundlage des Konzepts von Industrie 4.0 und Smart Factory.

Diese Art von Fabrik stellt die Zukunft unserer Branche und eine echte technologische Revolution zum Nutzen aller dar. Wir vertiefen dieses Thema und seine Vorteile in diesem Artikel.

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Die Präzision des Lasers für die Beschriftung von Werkzeugen

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Lasergravur vor dem Sandstrahlen: Rückverfolgbarkeit von Gussteilen

Beim Sand- und Kugelstrahlen handelt es sich um sehr häufige Verfahren an Gussteilen, die im Fertigungszyklus erforderlich sind, aber auch als sehr invasiv zu betrachten sind. Eines der Risiken dieser Prozesse bezieht sich auf die Rückverfolgbarkeit, d. h. die Kompromitterung (und damit Lesbarkeit) des DataMatrix-Codes. Bei LASIT haben wir eine Strategie entwickelt, um zu vermeiden, dass der DataMatrix-Code nach den einzelnen Prozessen unlesbar wird. Möglich wurde dies durch tiefe Gravuren mit spezifischen Parametern und speziell für Gussteile entwickelte Geometrien. Die am häufigsten verwendeten Laser sind die mit hohen Leistungen, also 100 W, 200 W oder 300 W, die auch eine extreme Geschwindigkeit des Prozesses gewährleisten.

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