+31 40 8080 193   +31 40 8080 193

Graveerlaser mogelijkheden

Dit artikel geeft een overzicht van verschillende graveerlaser mogelijkheden. Graveerlasers zijn ideaal voor het lasergraveren of lasermarkeren van een groot aantal materialen. Lasergraveren is het gebruik van lasers om een ​​object te graveren. Voordeel van een graveerlaser is:

  • Geen gebruik van inkten. Minimale milieubelasting.
  • Geen slijtage of bot worden van gereedschap doordat een graveerlaser contactloos werkt.

Graveerlaser machines

Een graveerlaser machine bestaat uit drie hoofdonderdelen: een laser, een besturingseenheid en een oppervlak. De laser is een tekengereedschap: met de straal die door de laser wordt uitgezonden, kan de controller patronen op het oppervlak tekenen. De besturing bepaalt de richting, de intensiteit, de bewegingssnelheid en de verspreiding van de laserstraal die op het oppervlak wordt gericht. Het oppervlak wordt gekozen in overeenstemming met het soort materiaal waarop de laser kan werken.

Typen graveerlaser machines

Er zijn drie hoofdsoorten graveermachines.

Bewegende laseroptiek

De meest voorkomende is de X-Y tafel waarbij, gewoonlijk, het werkstuk stationair is en de laseroptiek in twee dimensies beweegt, waarbij de laserstraal vectoren tekent. Soms staat de laser stil en beweegt het werkstuk. Soms beweegt het werkstuk in één as en de laser in de andere.
Voorbeeld: CO2 graveerlasers

Productie CO2 lasergraveer en lasersnijmachine laserkop

Cilindrisch

Een tweede genre is voor cilindrische werkstukken (of platte werkstukken die rond een cilinder gemonteerd zijn) waar de laser effectief een helix doorloopt terwijl het pulseren van de laser aan-uit het gewenste rasterbeeld produceert.

Voorbeeld: rotatiemodule voor laser graveermachines

Lasergraveren van ronde, cilindrische en conische objecten - rotatie module laser machine

Bewegende spiegels

Zowel de laser als het werkstuk zijn stationair en galvo-spiegels bewegen de laserstraal over het werkstuk oppervlak. Lasergraveerders die deze technologie gebruiken, kunnen zowel in raster- als in vectormodus werken.

Voorbeeld: fiber graveerlasers

MetaQuip Fiber Laser Metaal laser graveer machines

Brandpunt van een laser systeem

Het punt waar de laserstraal het oppervlak raakt moet op het brandvlak van de laser liggen en is meestal synoniem met het brandpunt. Dit punt is typisch klein, misschien minder dan een fractie van een millimeter (afhankelijk van de optische golflengte). De laserstraal heeft alleen binnen dit gebied voldoende energie om het materiaal te bewerken. De door de laser geleverde energie verandert het oppervlak van het materiaal in het brandpunt. Het kan het oppervlak verhitten en vervolgens het materiaal verdampen of het oppervlak afschilferen. Een laser kan zeer efficiënt materiaal verwijderen omdat de laserstraal zo kan worden ontworpen dat de lichtenergie die op niet-reflecterende materialen zoals hout, kunststoffen en bijvoorbeeld leer in grote mate kunnen worden omgezet in gefocusseerde warmte.

Belang van ventilatie tijdens lasergraveren

Als het oppervlaktemateriaal tijdens het lasergraveren verdampt, is ventilatie door middel van blowers of een vacuümpomp bijna altijd noodzakelijk om de schadelijke dampen en rook die bij dit proces vrijkomen te verwijderen, en voor het verwijderen van deeltjes op het oppervlak zodat deze het lasergraveren van de laser niet verstoren.

Graveerlaser aansturing

Verschillende patronen kunnen worden gegraveerd met een graveerlaser door de besturing zo te programmeren dat de laserstraal in de loop van de tijd een bepaald pad aflegt. Het spoor van de laserstraal wordt zorgvuldig geregeld om een consistente materiaal verwijdering diepte te bereiken. Zo worden bijvoorbeeld kriskras paden vermeden om ervoor te zorgen dat elk geëtst oppervlak slechts eenmaal aan de laser wordt blootgesteld, zodat dezelfde hoeveelheid materiaal wordt verwijderd. De snelheid waarmee de straal over het materiaal beweegt is ook van belang bij het maken van graveerpatronen. Door de intensiteit en de spreiding van de straal te veranderen, kan er een specifiek patroon of afbeelding op het materiaal gezet worden.

Graveerlaser machines in productielijnen

Een goed voorbeeld van de toepassing van graveerlaser technologie in de industrie is inzet in productielijnen. De laserstraal van de graveerlaser wordt gericht op een roterende of vibrerende spiegel. De spiegel beweegt op een zodanige manier dat er cijfers en letters op het te markeren oppervlak kunnen worden aangebracht. Dit is bijzonder nuttig voor het afdrukken van datums, vervaldatum codes en partijnummers van producten die langs een productielijn lopen. Met lasermarkeren kunnen op deze manier onderdelen van bijvoorbeeld metaal, kunststof of glas worden gemarkeerd. Oudere, tragere technologieën zoals warm stempelen en tampondruk zijn grotendeels uitgefaseerd en vervangen door lasergraveren.

Graveerlaser mogelijkheden – vectorgraveren en rastergraveren

Vectorgraveren

Vectorgraveren volgt de lijn en de kromming van het te graveren patroon, net zoals een plotter met pen tekent door lijnsegmenten te construeren uit een beschrijving van de contouren van een patroon. De introductie van de PostScript beschrijvingstaal maakt nu een veel grotere flexibiliteit mogelijk – nu kan vrijwel alles dat in vectoren beschreven kan worden door PostScript-compatibele software zoals CorelDRAW of Adobe Illustrator worden omlijnd, gevuld met geschikte patronen, en met laser worden gegraveerd.

Image / rastergraveren

Bij raster graveren trekt de laser over het oppervlak in een heen-en-weer langzaam voortbewegend lineair patroon dat doet denken aan de printkop van een inkjet of vergelijkbare printer. Het voordeel van rasteren is de bijna moeiteloze “vulling” die het oplevert. De meeste afbeeldingen die gegraveerd moeten worden hebben grote continu gegraveerde gebieden, zoals bij afbeeldingen. Deze kunnen goed worden gerasterd.

Materialen geschikt voor lasergraveer machines

Natuurlijke materialen

Bij het markeren van organische materialen zoals hout wordt het oppervlak donkerder en ontstaat een hoge contract gravering.

Harde houtsoorten zoals walnoot, mahonie en esdoorn geven goede resultaten. Bij zachte houtsoorten kan de gravering minder consistent en dieper zijn.

Ook hard paper, leer en (latex) rubbers kunnen goed met een graveerlaser bewerkt worden.

Door het slim gebruiken van papieren afplaktape op het te bewerken oppervlak is eventuele aanslag en damp eenvoudig van het materiaal te verwijderen.

Kunststoffen

Elke kunststof heeft specifieke materiaaleigenschappen en een andere licht absorptie. Laserbewerking kan directe chemische wijzigingen teweegbrengen, het materiaal doen smelten of verdampen. Additieven in kunststof zoals UV vertragers en oplosmiddelen kunnen het graveerresultaat beïnvloeden.

Standaard gegoten acryl plastic, acryl plastic blad, en andere gegoten harsen is goed met een laser te bewerken. Styreen (zoals in hoesjes voor compact discs) en veel van de thermovormende kunststoffen zullen de neiging hebben te smelten rond de rand van de graveerplek. Het resultaat is meestal minder scherp maar voor bepaalde toepassingen nog steeds van voldoende kwaliteit.

Voor de meeste andere kunststoffen is het aan te bevelen altijd eerst een proefstuk te proberen.

Chloorhoudende kunststoffen (zoals vinyl, PVC) produceren bij lasergraveren corrosief chloorgas, dat in combinatie met waterstof in de lucht verdampt zoutzuur produceert, dat een lasergraveersysteem kan beschadigen en zijn schadelijk voor de gezondheid.

Metalen

Metalen

Het markeren van metalen vereist laserbestraling met hoge dichtheid en kortere golflengtes dan traditionele CO2 lasers (10640nm). Fiberlasers voor het graveren van metalen gebruiken een golflengte van 1064nm.

Gecoate metalen
De laser verdampt de coating van het metaal. Hiermee is het mogelijk om hoge resolutie gravures te maken.

Geanodiseerd aluminium Wordt gewoonlijk gegraveerd met CO2-lasermachines en fiberlasers voor hogere resoluties. De laser bleekt de kleur waardoor de witte of zilveren aluminium ondergrond bloot komt te liggen.

Steen en glas

Steen en glas worden niet gemakkelijk gasvormig, maar microscopische deeltjes worden afgebroken. Bij het juiste vermogen en snelheid is het heel goed mogelijk om (glad) natuursteen en glas te lasergraveren. Meer recentelijk gebruiken we voor het fijnere graveerwerk UV-lasertechnologie voor het lasergraveren van glas wat aanzienlijk betere graveerresultaten oplevert op glas dan CO2 of fiberlaser machines. De nieuwere UV-systemen graveren zuiver en duidelijk zonder een hoge graad van microfracturing op het merkoppervlak. Aangezien UV-lasersystemen de omringende ondergrond minder verhitten dan andere lasermarkeersystemen, zijn glassubstraten aanzienlijk minder vatbaar voor breuk ten gevolge van het lasermarkeerproces. Hoogwaardige vulgravures op dunne glas- en kristalsubstraten zijn nu regelmatig en reproduceerbaar in hoge volume productieomgevingen.

Graveerlaser toepassingen

Gepersonaliseerde juwelen

Door het gebruik van een laser, kunnen graveringen met grotere precisie worden aangebracht dan met andere technieken. Graveringen kunnen zowel op platte (achterzijde horloge) als op gebogen oppervlakken worden gezet. Ook is het mogelijk binnenzijde van ringen te lasergraveren

Kunstwerken

Voorbeelden gravures op een vlak oppervlak met bepaalde diepte die worden opgevuld met inkt of glazuur. Kunstenaars kunnen tekeningen digitaliseren, afbeeldingen scannen of ontwerpen op een computer en deze op materialen lasergraveren.

Trofeeën en onderscheidingen

De relatief lage kostprijs van lasergraveren, gedreven door automatisering en goedkope materialen, maakt het een ideale oplossing voor het personaliseren van trofeeën en prijzen. Gepersonaliseerd lasergraveren is snel en kan ook ingezet worden voor grotere aantallen. Leesbaarheid is scherper dan met andere technieken.

Spiegels graveren

Met graveerlasers kunnen soorgelijke resultaten worden bereikt als met zandstralen of chemisch etsen. Foto’s of afbeeldingen kunnen eenvoudig op de voor of achterzijde van de spiegel worden geplaatst. Met de graveerlaser wordt plaatselijk de zilverlaag aan de achterzijde van de spiegel weggehaald. Nadat het graveerproces is voltooid, wordt de achterzijde van de spiegel “opgevuld” om contrast te creeren.

Industriele graveerlaser toepassingen

Traceability van metalen onderdelen en producten

Voorzien van metalen onderdelen van logo’s, typenummers, EAN en QR, DMC codes om tijdens het productieproces of assemblage de onderdelen goed te kunnen volgen. Ook in het uiteindelijke product is eenvoudig na te gaan om welk specifiek onderdeel en uitvoering het betreft.

Lasergraveren van drukplaten en cilinders

Het direct lasergraveren van flexografische drukcilinders en -platen wordt veelvuldig toegepast. Selectief ableren van rubber plaat- en hulsmaterialen om een drukklaar oppervlak te produceren zonder het gebruik van fotografie of chemicaliën. Het doel is om scherpe reliëf afbeeldingen te maken voor een kwalitatief hoogwaardige reproductie van de proceskleur.

Traceability en personaliseren van kunststof onderdelen en producten

Voorzien van kunststof onderdelen van personalisatie, logo’s, typenummers, EAN codes om tijdens het productieproces of in het veld de onderdelen of producten goed te kunnen volgen of de producten uniek te maken. Producten kunnen eenvoudig van een uniek serienummer voorzien worden met graveerlaser techniek.

Lasergraveren van PCBs

Printed Circuit Boards zijn snel te voorzien van niet verwijderbare serienummers en resultaten van kwaliteitscontroles.

MetaQuip graveerlaser product portfolio

MetaQuip heeft een uitgebreid portfolio graveerlasers. Lasermachines met de mogelijkheden zoals hierboven beschreven voor het lasergraveren van metalen, natuurlijke materialen zoals hout, leer en karton en kunststoffen.

Naast standaard machines realiseert MetaQuip ook custom build lasermachines voor specifieke toepassingen of applicaties. Neem contact op met MetaQuip om hier meer over te leren.

desktop fiberlaser graveerlaser machine lens zoom
Fiberlaser graveerlaser