Laser-Kennzeichnung und -Bedruckung von Metalloberflächen

Zum Bedrucken oder Ätzen von Kennzeichnungen auf Metalloberflächen werden verschiedene Arten von Laser-Kennzeichnungssystemen verwendet. Diese permanenten Kennzeichnungen werden für die schnelle Identifizierung von Originalprodukten und -teilen benötigt. Sie kommen beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie und auf Verbraucherverpackungen wie Getränkebehältern und pharmazeutischen Produkten zum Einsatz.

Aktuelle Laser-Ätzmaschinen sind mit verschiedenen CO₂-, Infrarot-, UV- und Faser-Lasersystemen ausgestattet. Da es sich bei Metall um ein hitzebeständiges Material handelt, war zur Kennzeichnung von Metallen ursprünglich eine Laserbestrahlung mit hoher Dichte erforderlich. Bei diesen Systemen erfolgt die Oberflächenkennzeichnung auf drei Arten: durch Kennzeichnen, Ätzen oder Gravieren.

Heutzutage steht eine Reihe von Lasersystemen zur Verfügung, die mit unterschiedlicher Ausgangsleistung arbeiten und für die Kennzeichnung diverser Metallsubstrate sowie für verschiedene Verpackungs- oder Produktanwendungen genutzt werden können. Die zu kennzeichnenden Metalle reichen in der Regel von eloxiertem Aluminium bis hin zu Edelstahl und schließen auch beschichtete Metalle mit ein, deren Oberfläche mit einem Laser präzise entfernt werden kann, um klare, permanente Kennzeichnungen zu erhalten. Da die diversen Lasersysteme bei verschiedenen Metallen unterschiedlich funktionieren, müssen Unternehmen die verfügbaren Systeme anhand von Stichproben ihrer spezifischen Materialien testen, um das effektivste System für ihre Anforderungen auswählen zu können.

Faserlaser-Kennzeichnungssysteme werden vorwiegend für die Kennzeichnung von Edelstahloberflächen verwendet. Diese Systeme verfügen über eine höhere Leistung und bringen Kennzeichnungen durch Ätzen oder Gravieren der Oberfläche direkt auf Edelstahlteile und größere Produkte auf. Diese Kennzeichnungen können numerisch, alphanumerisch, zweidimensional oder konventionelle Barcodes sein.

CO2-Laser-Kennzeichnungssysteme mit kürzeren Wellenlängen als bei herkömmlichen CO₂-Lasern können verwendet werden, um Kennzeichnungen auf Metalloberflächen wie etwa eloxiertem Aluminium aufzubringen. Bei diesem Verfahren wird die Farbe von der Aluminiumoberfläche entfernt und die blanke Metalloberfläche darunter freigelegt, was eine Kennzeichnung mit präzisen Zeichen ermöglicht.

Lasersysteme werden auch zur Kennzeichnung von Oberflächen verwendet, die zuvor mit Emailfarbe beschichtet wurden. Dabei wird die Farbe an der Oberfläche entfernt, um die freigelegte Metalloberfläche mit Kennzeichnungen zu versehen. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht in der Verwendung von Lasern mit äußerst geringer Leistung, was zur Senkung der Kosten beiträgt und die Produktion beschleunigt. Dank der geringen Leistungsaufnahme entstehen außerdem nur wenige bis gar keine Dämpfe oder Rückstände, sodass die Mitarbeiter in einer sicheren Umgebung arbeiten können.

Für die Lasergravur von Metallen wurden auch vor- und spritzbeschichtete Oberflächen entwickelt. Diese Beschichtungen sind für den Laserstrahl sichtbar, der die Beschichtung mit dem Substrat verschmilzt, während er sich darüber bewegt. Wenn der Laserstrahl auf diese Beschichtungen trifft, verändert sich die Farbe der Metalloberfläche, um die gewünschte Kennzeichnung zu erzeugen. In der Regel wird die Oberfläche dabei schwarz, braun oder grau.