+31 40 8080 193Dieser Artikel gibt einen Überblick über verschiedene Gravurlaser-Optionen. Gravierlaser eignen sich ideal zum Lasergravieren oder Lasermarkieren verschiedenster Materialien. Lasergravur ist die Verwendung von Lasern zum Gravieren eines Objekts. Der Vorteil eines Gravierlasers ist:
- Keine Verwendung von Tinten. Minimale Umweltbelastung.
- Kein Verschleiß oder Abstumpfen der Werkzeuge durch Gravierlaser kontaktlos funktioniert.
gravierlasermaschinen
Eine Gravierlasermaschine besteht aus drei Hauptteilen: einem Laser, einer Steuereinheit und einer Oberfläche. Der Laser ist ein Zeichenwerkzeug: Der vom Laser ausgesandte Strahl ermöglicht es dem Controller, Muster auf der Oberfläche zu zeichnen. Die Steuerung bestimmt Richtung, Intensität, Bewegungsgeschwindigkeit und Ausbreitung des auf die Oberfläche gerichteten Laserstrahls. Die Oberfläche wird entsprechend der Art des Materials gewählt, das der Laser bearbeiten kann.
Arten von Gravierlasermaschinen
Es gibt drei Haupttypen von Graviermaschinen.
Bewegliche Laseroptik
Am gebräuchlichsten ist der XY-Tisch, bei dem das Werkstück normalerweise stationär ist und sich die Laseroptik in zwei Dimensionen bewegt, wobei der Laserstrahl Vektoren zeichnet. Manchmal steht der Laser still und das Werkstück bewegt sich. Manchmal bewegt sich das Werkstück in der einen Achse und der Laser in der anderen.
Beispiel: CO2-Gravierlaser
Zylindrisch
Eine zweite Art betrifft zylindrische Werkstücke (oder flache Werkstücke, die um einen Zylinder montiert sind), bei denen der Laser effektiv eine Helix durchquert, während das Ein-Aus-Impulsen des Lasers das gewünschte Rasterbild erzeugt.
Beispiel: Rotationsmodul für Lasergravurmaschinen
Bewegliche Spiegel
Sowohl der Laser als auch das Werkstück sind stationär und Galvospiegel bewegen den Laserstrahl über die Werkstückoberfläche. Lasergravierer, die diese Technologie verwenden, können entweder im Raster- oder im Vektormodus arbeiten.
Beispiel: Fasergravurlaser
Brennpunkt eines Lasersystems
Der Punkt, an dem der Laserstrahl auf die Oberfläche trifft, muss in der Fokusebene des Lasers liegen und ist normalerweise gleichbedeutend mit dem Fokuspunkt. Dieser Punkt ist typischerweise klein, vielleicht weniger als ein Bruchteil eines Millimeters (abhängig von der optischen Wellenlänge). Nur in diesem Bereich hat der Laserstrahl genügend Energie, um das Material zu bearbeiten. Die vom Laser zugeführte Energie verändert die Oberfläche des Materials im Brennpunkt. Es kann die Oberfläche erhitzen und dann das Material verdampfen oder sich von der Oberfläche ablösen. Ein Laser kann sehr effizient Material abtragen, da der Laserstrahl so ausgelegt werden kann, dass die auf nicht reflektierende Materialien wie Holz, Kunststoffe und beispielsweise Leder aufgebrachte Lichtenergie zu einem großen Teil in gebündelte Wärme umgewandelt werden kann.
Wichtigkeit der Belüftung während der Lasergravur
Wenn das Oberflächenmaterial während der Lasergravur verdunstet, ist fast immer eine Belüftung mittels Gebläse oder einer Vakuumpumpe erforderlich, um die dabei entstehenden schädlichen Dämpfe und Rauch zu entfernen und Partikel auf der Oberfläche zu entfernen, damit sie den Lasergravurprozess fortsetzen können .. nicht stören.
Gravierlasersteuerung
Mit einem Gravierlaser können verschiedene Muster graviert werden, indem die Steuerung so programmiert wird, dass der Laserstrahl im Laufe der Zeit einen bestimmten Weg zurücklegt. Die Spur des Laserstrahls wird sorgfältig kontrolliert, um eine konsistente Tiefe des Materialabtrags zu erreichen. Beispielsweise werden sich kreuzende Pfade vermieden, um sicherzustellen, dass jede geätzte Oberfläche nur einmal dem Laser ausgesetzt wird, so dass die gleiche Menge an Material entfernt wird. Auch die Geschwindigkeit, mit der sich der Strahl über das Material bewegt, ist beim Erstellen von Gravurmustern wichtig. Durch Ändern der Intensität und Ausbreitung des Strahls kann ein bestimmtes Muster oder Bild auf das Material aufgebracht werden.
Gravieren von Lasermaschinen in Produktionslinien
Ein gutes Beispiel für die Anwendung der Gravierlasertechnologie in der Industrie ist der Einsatz in Produktionslinien. Der Laserstrahl des Gravierlasers wird auf einen rotierenden oder vibrierenden Spiegel gerichtet. Der Spiegel bewegt sich so, dass Zahlen und Buchstaben auf die zu markierende Fläche aufgebracht werden können. Dies ist besonders nützlich zum Drucken von Datumsangaben, Ablaufcodes und Chargennummern von Produkten, die eine Produktionslinie durchlaufen. Mit der Laserbeschriftung können auf diese Weise beispielsweise Teile aus Metall, Kunststoff oder Glas markiert werden. Ältere, langsamere Technologien wie Heißprägen und Tampondruck wurden weitgehend eingestellt und durch Lasergravur ersetzt.
Gravurlaserfähigkeiten – Vektorgravur und Rastergravur
Vektorgravur
Die Vektorgravur folgt der Linie und Krümmung des zu gravierenden Musters, ähnlich wie ein Stiftplotter zeichnet, indem er Liniensegmente aus einer Beschreibung der Konturen eines Musters konstruiert. Die Einführung der PostScript-Beschreibungssprache ermöglicht jetzt eine viel größere Flexibilität – jetzt kann praktisch alles, was mit PostScript-kompatibler Software wie CorelDRAW oder Adobe Illustrator in Vektoren beschrieben werden kann, umrissen, mit geeigneten Mustern gefüllt und lasergraviert werden.
Bild-/Rastergravur
Bei der Rastergravur zeichnet der Laser die Oberfläche in einem sich langsam hin und her bewegenden linearen Muster nach, das an den Druckkopf eines Tintenstrahldruckers oder eines ähnlichen Druckers erinnert. Der Vorteil des Rasterns ist die fast mühelose „Füllung“, die es erzeugt. Die meisten zu gravierenden Bilder haben große durchgehend gravierte Bereiche, wie bei Bildern. Diese lassen sich gut rastern.
Für Lasergravurmaschinen geeignete Materialien
Natürliche Materialien
Beim Markieren von organischen Materialien wie Holz dunkelt die Oberfläche nach und es entsteht eine kontrastreiche Gravur.
Harte Hölzer wie Walnuss, Mahagoni und Ahorn liefern gute Ergebnisse. Bei weichen Hölzern kann die Gravur weniger gleichmäßig und tiefer sein.
Auch Hartpapier, Leder und (Latex-)Gummis lassen sich gut mit einem Gravierlaser bearbeiten.
Durch den geschickten Einsatz von Papierkreppband auf der zu bearbeitenden Oberfläche lassen sich Ablagerungen und Ausdünstungen leicht vom Material entfernen.
Kunststoffe
Jeder Kunststoff hat spezifische Materialeigenschaften und eine andere Lichtabsorption. Die Laserbearbeitung kann zu sofortigen chemischen Veränderungen, zum Schmelzen oder Verdampfen des Materials führen. Kunststoffzusätze wie UV-Verzögerer und Lösungsmittel können das Gravurergebnis beeinflussen.
Gegossener Standard-Acrylkunststoff, Acrylkunststoffplatten und andere Gießharze eignen sich gut für die Laserbearbeitung. Styrol (z. B. in CD-Hüllen) und viele thermogeformte Kunststoffe neigen dazu, am Rand der Gravurstelle zu schmelzen. Das Ergebnis ist in der Regel weniger scharf, aber dennoch von ausreichender Qualität für bestimmte Anwendungen.
Bei den meisten anderen Kunststoffen empfiehlt es sich, immer zuerst ein Probestück auszuprobieren.
Chlorhaltige Kunststoffe (z. B. Vinyl, PVC) erzeugen bei der Lasergravur ätzendes Chlorgas, das in Verbindung mit Wasserstoff in die Luft verdampfte Salzsäure erzeugt, die ein Lasergravursystem beschädigen kann und gesundheitsschädlich ist.
Metalle
Metalle
Das Markieren von Metallen erfordert eine hochdichte Laserbestrahlung und kürzere Wellenlängen als herkömmliche CO2-Laser (10640 nm). Faserlaser für die Metallgravur verwenden eine Wellenlänge von 1064 nm.
Beschichtete Metalle
Der Laser verdampft die Beschichtung vom Metall. Damit lassen sich hochauflösende Gravuren anfertigen.
Eloxiertes Aluminium Normalerweise graviert mit CO2-Lasermaschinen und Faserlasern für höhere Auflösungen. Der Laser bleicht die Farbe und legt die weiße oder silberne Aluminiumoberfläche frei.
Stein und Glas
Stein und Glas werden nicht leicht gasförmig, aber mikroskopisch kleine Partikel werden abgebaut. Mit der richtigen Leistung und Geschwindigkeit ist es durchaus möglich, (glatten) Naturstein und Glas zu lasern. Für die feineren Gravurarbeiten verwenden wir seit kurzem die UV-Lasertechnologie für die Lasergravur von Glas, die auf Glas deutlich bessere Gravurergebnisse liefert als CO2- oder Faserlasermaschinen. Die neueren UV-Systeme gravieren sauber und deutlich ohne starke Mikrofrakturen auf der Markenoberfläche. Da UV-Lasersysteme das umgebende Substrat weniger erwärmen als andere Laserbeschriftungssysteme, sind Glassubstrate deutlich weniger anfällig für Brüche durch den Laserbeschriftungsprozess. Hochwertige Füllgravuren auf dünnen Glas- und Kristallsubstraten sind jetzt regelmäßig und in Produktionsumgebungen mit hohen Stückzahlen reproduzierbar.
Gravurlaseranwendungen
Personalisierter Schmuck
Durch die Verwendung eines Lasers können Gravuren mit größerer Präzision als mit anderen Techniken hergestellt werden. Gravuren können sowohl auf ebenen (Uhrenrückseite) als auch auf gewölbten Oberflächen erfolgen. Es ist auch möglich, die Innenseite von Ringen zu lasern
Kunstwerke
Beispiele für Gravuren auf einer ebenen Fläche mit einer bestimmten Tiefe, die mit Tinte oder Glasur gefüllt sind. Künstler können Zeichnungen digitalisieren, Bilder am Computer scannen oder entwerfen und sie mit Laser auf Materialien gravieren.
Trophäen und Auszeichnungen
Die relativ niedrigen Kosten der Lasergravur, angetrieben durch Automatisierung und preiswerte Materialien, machen sie zu einer idealen Lösung für die Personalisierung von Trophäen und Auszeichnungen. Die personalisierte Lasergravur ist schnell und kann auch für größere Stückzahlen verwendet werden. Die Lesbarkeit ist schärfer als bei anderen Techniken.
Spiegel gravieren
Gravierlaser können ähnliche Ergebnisse erzielen wie Sandstrahlen oder chemisches Ätzen. Fotos oder Bilder können einfach auf der Vorder- oder Rückseite des Spiegels platziert werden. Mit dem Gravierlaser wird die Silberschicht auf der Spiegelrückseite lokal abgetragen. Nachdem der Gravurvorgang abgeschlossen ist, wird die Rückseite des Spiegels „gefüllt“, um einen Kontrast zu erzeugen.
Industrielle Gravierlaseranwendungen
Rückverfolgbarkeit von Metallteilen und Produkten
Ausgestattet mit Metallteilen mit Logos, Typennummern, EAN- und QR-, DMC-Codes, um die Teile während des Produktionsprozesses oder der Montage verfolgen zu können. Es ist auch einfach, im Endprodukt zu überprüfen, um welches bestimmte Teil und welche Version es sich handelt.
Lasergravur von Druckplatten und Zylindern
Die direkte Lasergravur von Flexodruckzylindern und -platten ist weit verbreitet. Selektives Abtragen von Gummiplatten und Hülsenmaterialien, um eine druckfertige Oberfläche ohne den Einsatz von Fotografie oder Chemikalien zu erzeugen. Ziel ist es, scharfe Reliefbilder für eine hochwertige Reproduktion der Prozessfarbe zu erzeugen.
Rückverfolgbarkeit und Personalisierung von Kunststoffteilen und Produkten
Ausgestattet mit Kunststoffteilen mit Personalisierung, Logos, Typennummern, EAN-Codes, um die Teile oder Produkte während des Produktionsprozesses oder im Feld verfolgen zu können oder um die Produkte einzigartig zu machen. Produkte können einfach mit einer eindeutigen Seriennummer mit Gravierlasertechnologie versehen werden.
Lasergravur von Leiterplatten
Leiterplatten liefern schnell nicht entfernbare Seriennummern und Ergebnisse der Qualitätskontrolle.
MetaQuip-Gravurlaser-Produktportfolio
MetaQuip verfügt über ein umfangreiches Portfolio an Gravurlasern. Lasermaschinen mit den oben beschriebenen Fähigkeiten zum Lasergravieren von Metallen, natürlichen Materialien wie Holz, Leder und Pappe und Kunststoffen.
Neben Standardmaschinen realisiert MetaQuip auch kundenspezifische Lasermaschinen für bestimmte Anwendungen oder Anwendungen. Wenden Sie sich an MetaQuip, um mehr darüber zu erfahren.
