Kontrastreiche markierungen

durch Ultrakurzpuls-Laserabtrag

Markierung von unterschiedlichen Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Gläser

Großer Kontrast durch Black Marking mit UKP-Lasern

Kombination mit anderen Prozessen wie Bohren oder Funktionalisieren

Kontrastreiche markierungen

Das Lasermarkieren ist ein berührungsloses Markierverfahren, bei dem durch einen geringen Materialabtrag auf der Bauteiloberfläche eine beliebige Markierung vorgenommen wird. Im Zuge des stetig verbesserten Qualitätsmanagements werden zur eindeutigen Rückverfolgung des hergestellten Bauteils Beschriftungen, wie etwa die Serien- und Chargennummer, der Herstellungsort, die Produktionslinie und beliebig andere Informationen direkt auf dem Bauteil markiert. Oft werden solche Beschriftungen direkt in der Montagelinie aufgetragen um eine hohe Produktivität aufrechterhalten zu können. Durch gezielte Produktkennzeichnung kann somit die Informationen des Herstellers schon bei Fertigstellung des Produkts implementiert werden und für spätere Zeitpunkte abrufbereit zur Verfügung gestellt werden. Mit dieser Art der Kennzeichnung kann im Falle eines Problems der Herstellungsort, die Herstellungszeit oder auch die zuständige Maschine identifiziert werden, sodass eine ganze Charge je nach Notwendigkeit identifiziert werden kann.

Markierung von metallischen Werkstoffen

Voraussetzung für eine gute Lesbarkeit ist ein permanenter hoher Kontrast zwischen der eingebrachten Markierung und dem umliegenden Material.Bei der UKP-Bearbeitung von metallischen Werkstoffen entstehen durch einen Selbstanordnungseffekt hierarchische Strukturen im Mikrometerbereich, die von Nanostrukturen überlagert werden. Diese sogenannten Cone-like-protrusions (CLP) weisen neben einer fünf- bis zehnmal so großen Oberfläche Hinterschnitte auf. Charakteristisch für diese funktionalisierte Oberfläche ist eine hohe Lichtabsorption. Das einfallende Licht bricht sich an den erzeugten Mikrostrukturen derart diffus, dass eine Rückreflexion ausbleibt. In Folge erscheint die funktionale Oberfläche schwarz. Die Verwendung eines Lasersystems ermöglicht dabei eine großflächige Aufbringung der Strukturen oder eine Feinbearbeitung selektiver Materialbereiche.

Hohe Materialvielfalt

Im Gegensatz dazu gibt es andere Werkstoffe, wie Wolframcarbid, Keramiken oder Grünlinge, in denen eine extrem glatte und homogene Gravur eine gut lesbare, detektierbaren Markierung erzeugen kann. Die Beschriftungsböden sind sehr gleichmäßig und eben, die Beschriftung dabei nur wenige Mikrometer tief (< 10 Mikrometer bereits ausreichend). Bei Kunststoffen ist ebenfalls eine Ultrakurzpuls-Laserbeschriftung möglich. Bei mehrfachbeschichteten oder lackierten Kunststoffen wird durch Abtragen/Verdampfen der obersten Schichten ein Kontrast erzeugt. Bei helleren Kunststoffen wird durch die Laserbearbeitung die Farbe des Kunststoffs durch eine kurzzeitige Aufschmelzung geändert und erscheint dunkel auf dem hellen Kunststoff-Untergrund. Die Beschriftung von Kunststoffen ist gerade für die Medizintechnik sehr interessant und unabdingbar. Die glatte Kunststoffoberfläche wird weder in der Beschriftung noch im umliegenden Material verändert und Keime können sich nach wie vor nicht an dem Material festsetzen.

Anwendungen

Produktkennzeichnungen stehen oft nur eine begrenzte Fläche zur Verfügung und sollen unauffällig alle wichtigen Informationen beinhalten. Ideal für eine feine, mikrometergenaue Markierung eignet sich der UKP-Laser. Das Bauteil und auch die umliegende Fläche der Beschriftung werden aufgrund der fast ausbleibenden thermischen Belastung durch den Bearbeitungsprozess nicht beeinflusst. Strukturauflösungen im (Sub-) Mikrometerbereich sind herstellbar und eine gratfreie Gravur möglich.