Faserlaser-Technologie

Übersicht zur Technologie und Anwendung

Faserlasersysteme

Faserlaser sind Festkörperlasersysteme, welche aus einem Resonator und einer Pumpquelle bestehen. Als aktives Medium dient eine mit einem Dotierungselement versehene Glasfaser. In der Praxis der Laserbeschriftungsanwendung werden häufig mit Ytterbium dotierte Fasern verwendet. Weiterhin stehen im Wesentlichen zwei Grundtypen zur Auswahl:

Q-switched-Faserlaser
MOPA-Faserlaser

Beide Faserlasertypen eignen sich gleichermaßen für die meisten Beschriftungsanwendungen. Aus unserer Erfahrung sind Q-switched-Faserlaser bei der Parametereinstellung einfacher in der Handhabung und kommen daher auch in unseren Laserbeschriftungssystemen zum Einsatz. Über unsere Muttergesellschaft haben wir aber grundsätzlich Zugang zu beiden Technologien.

Welche Anwendungen sind mit einem Faserlaser möglich?

Metalle

Laserbeschrifter mit Faserlasern sind die optimale Lösung für schnelle und hochwertige Metallkennzeichnungen. Es lassen sich je nach konkretem Material drei verschiedene Beschriftungsverfahren unterscheiden:

Materialabtrag, Gravur: Hierbei wird das Material verdampft, sodass eine fühlbare Beschriftung entsteht. Eine oft auch angefragt Variante ist die Tiefengravur, welche auch mehrere Zehntel mm an Tiefe im Material erreichen kann.
Anlassbeschriftung: Bei der Anlassbeschriftung werden durch Wärmeeinbringung die Anlassfarben erzeugt.
Schichtabtrag: Hierbei wird eine auf dem Grundmaterial aufgebrachte Beschichtung abgetragen. Als Beispiel kann hier eloxiertes Aluminium genannt werden.

Kunststoffe

Faserlaser eignen sich auch für die Laserbeschriftung auf Kunststoffmaterialien. Dabei können meist die folgenden Verfahren genutzt werden:

Karbonisierung: Bei diesem Verfahren wird der Kunststoff durch die Lasereinwirkung dunkel bis schwarz eingefärbt.
Aufschäumen/Ausbleichen: Beim Aufschäumen wird durch den Wärmeeintrag des Lasers ein Kunststoff aufgeschmolzen und die dabei entstehenden Gase beim Abkühlen des Materials darin eingeschlossen. Die damit einhergehende Vergrößerung der Oberfläche lässt die Markierung hell wirken. Beim Ausbleichen werden im Kunststoff enthaltene Farbpigmente zerstört und es kommt ebenfalls zu einem hellen Farbumschlag.
Schichtabtrag: Analog zu dem bereits im Bereich der Metalle genannten Verfahren kann auch bei Kunststoff eine aufgetragene Schicht durch den Laser entfernt werden. Eine sehr typische Anwendung stellt hier zum Beispiel das Tag- und Nacht-Design dar.

Keramiken

Im Bereich der Keramiken lassen sich meist die folgenden Verfahren für die Beschriftung nutzen:

Heller Farbumschlag
Dunkler Farbumschlag
Schichtabtrag

Die oben genannten Materialien stellen die Schwerpunkte für die Faserlasersysteme dar. Daneben kann unter Verwendung von Hilfsmitteln auch Glas beschriftet werden.

Vorteile der Faserlasertechnologien

Kompakter und wartungsfreier Aufbau
Hohe Strahlqualitäten
hohe Beschriftungsgeschwindigkeiten
Hoher Wirkungsgrad
Lange Lebensdauer

Grenzen der Faserlasertechnologie bei der Laserbeschriftung

Nicht geeignet z.B. Textilien und Holzwerkstoffe
Höhere Anschaffungskosten als z.B. bei einem CO2-Laser