Was ist Lasergravur?

Die Grundlage der Lasergravur

Bei der Lasergravur handelt es sich um einen Oberflächenveredelungsprozess, bei dem mit einem Laser ein Design auf die Oberfläche eines Materials geätzt oder markiert wird. Ein Laser erzeugt einen intensiven Lichtstrahl, der präzise fokussiert werden kann, um feine Details und Muster zu gravieren, die mit anderen Methoden nicht erreichbar sind. Bei der Lasergravur trägt der hochenergetische Laserstrahl eine kleine Menge Material in den ausgewählten Bereichen ab (verdampft) und erzeugt so eine dauerhafte Markierung. Die Lasergravur wird zur Dekoration, Beschriftung, Markierung und Personalisierung auf einer Vielzahl von Materialien wie Metall, Kunststoff, Glas und Stein verwendet. Es ermöglicht eine dauerhafte, hochpräzise Markierung ohne Kontakt und ohne Verbrauchsmaterialien.

Zwecke der Lasergravur

Die Lasergravur ist aufgrund ihrer dauerhaften und hochpräzisen Beschaffenheit eine attraktive Markierungstechnik für eine Vielzahl von Materialien. Das Verständnis der wichtigsten Ziele und Anwendungen der Lasergravur wird einen besseren Einblick in diese beliebte Laserbearbeitungsmethode ermöglichen.

• Dekoration – Erstellen Sie einzigartige visuelle Effekte und Muster auf Produktoberflächen, um die Ästhetik zu verbessern
• Branding – Gravieren Sie Logos oder andere Kennzeichnungen auf Produkte zur Markenwerbung
• Maßgeschneidert – Personalisieren Sie Produkte, indem Sie Namen, Daten oder andere individuelle Informationen eingravieren
• Funktionsmarkierung – Erstellen Sie Skalen, Zifferblätter, Knöpfe und andere Funktionsmarkierungen
• Sicherheitskennzeichnung – Fügen Sie eindeutige Seriennummern oder Fälschungsschutzmarkierungen hinzu
• Wertschöpfung – Erhöhen Sie den Produktwert durch Gravur
• Permanente Kennzeichnung – Laser können dauerhafte Markierungen auf Materialoberflächen erzeugen
• Hochpräzise Markierung – Die Fokussierung des Laserstrahls ermöglicht feine und komplizierte Muster
• Berührungslose Markierung – Während der Laserbestrahlung ist kein Körperkontakt erforderlich
• Automatisierte Produktion – Die Lasergravur ermöglicht eine automatisierte Fließbandfertigung
• Markenkultur – Spezielle Designs können die Produktgeschichte und den kulturellen Wert ergänzen
• Erweiterte Funktionalität – Verbesserter Nutzen durch Hinzufügen von Skalen und Markierungen zu Werkzeugen oder Instrumenten

Arten der Lasergravur

Es gibt verschiedene Arten von Lasergravurverfahren, jedes mit seinen eigenen Vorteilen und besten Anwendungen. Das Verständnis der verschiedenen Lasergravurtechniken ermöglicht es, die Methode an die gewünschten Markierungsergebnisse anzupassen.

• Rastergravur – Der Laserkopf scannt hin und her und graviert parallele Linien über einen Bereich, um hell getönte Bilder und Texturen zu erzeugen. Die Rastergravur funktioniert auf den meisten Materialien und ist das gebräuchlichste Verfahren.
• Vektorgravur – Der Laser folgt einem vordefinierten Pfad und bewegt sich direkt von Punkt zu Punkt entlang der digitalisierten Bildkontur. Diese Methode des „Vektorschneidens“ erzeugt scharfe, klare Linien und Grafiken.
• Tiefe Gravur – Durch mehrere Durchgänge mit hoher Leistung dringt die Tiefengravur tiefer in das Material ein und erzeugt vertiefte Hohlräume und ausgeprägte 3D-Reliefeffekte.
• 3D-Gravur – Mit einer speziellen 3D-Gravur können komplexe dreidimensionale Strukturen erzeugt werden, indem die Fokusverschiebung des Lasers gesteuert und mehrere Ebenen präzise überlappt werden.
• Farbfüllung – Farben werden selektiv in lasergravierte Vertiefungen geschmolzen, um optisch lebendige Farbkontrasteffekte zu erzielen.
• Schäumen – Manche Kunststoffe dehnen sich unter Laserbestrahlung aus; Durch die Steuerung dieses Schaumeffekts können einzigartige eingebettete poröse Muster entstehen.

Für die Lasergravur geeignete Materialien

Laser können ein breites Spektrum an Materialien effektiv gravieren, doch für beste Ergebnisse müssen die physikalischen Eigenschaften und Laserinteraktionsparameter aufeinander abgestimmt sein.

• Metallindustrie – Edelstahl, Aluminium, Messing, Titan, Edelmetalle wie Gold und Silber. Metalle reflektieren Laserstrahlen und erfordern daher in der Regel Hochleistungsfaserlaser.
• Kunststoffe und Polymere – Lasergraviert thermoplastische Materialien wie Acryl, ABS, Polycarbonat durch Schmelzen/Verdampfen von Material. Einige Polymere zeigen schäumende Effekte.
• Glas – Sowohl Borosilikat- als auch Bleikristallglas können mit Laser graviert und geschnitten werden.
• Keramik – Glasierte Keramik erfordert CO2-Laser, während Faserlaser technische unglasierte Keramik markieren.
• Gummi – Die Markierung glatter Gummimaterialien wie Stempel und Etiketten ist durch Laserablation möglich.
• Holz – Beim Laserbrennen können auf Naturholzoberflächen dekorative geschwärzte Markierungen entstehen.
• Leder und Stoffe – Für die Lasergravur von Mustern und Schnittprofilen eignen sich Kunstleder und Stoffe.
• Stein – Die Lasergravur funktioniert auf Steinen wie Granit, Marmor und Lapislazuli durch selektives Abtragen der Oberfläche.
• Composite – Materialien wie Glasfaser und Kohlefaser können problemlos mit dem Laser markiert werden.

Lasergravur-Ausrüstung

Für die Lasergravur sind spezielle Geräte erforderlich, um den hochintensiven Laserstrahl für die präzise Materialbearbeitung zu erzeugen, zu steuern und zu fokussieren.

• Lasertypen – Am häufigsten werden CO2-Laser und Faserlaser verwendet. CO2-Laser bieten eine hohe Leistung, können jedoch nur Nichtmetalle gravieren. Faserlaser ermöglichen auch die Markierung von Metallen.
• Laserresonator – Die lasererzeugende Quelle mit optischen Hohlräumen zur Strahlverstärkung.
• Strahllieferung – Optische Komponenten wie Spiegel, Linsen, Glasfaserkabel leiten und manipulieren den Strahl.
• Motion Control – Präzisionstische und Galvanometer zielen und bewegen den Strahl über das Werkstück.
• Kühlsysteme – Kühleinheiten zirkulieren gekühlte Flüssigkeit, um die Lasertemperatur aufrechtzuerhalten.
• Rauchabsaugung – Rauchabsauger entfernen Prozessgase und Ablagerungen.
• Software – Computerprogramme transkribieren Designdateien und steuern die Laserpositionierung/-ausgabe.
• Arbeitsbereich – Die geschlossene Laserkammer mit Sicherheitsverriegelungen sorgt für einen kontrollierten Arbeitsbereich.
• Positionierung – Rundachsen können zylindrische Werkstücke für die Umfangsgravur drehen.
• Zubehör – Strahlteiler, Wellenlängenkonverter, Speziallinsen, Drehvorrichtungen.

Der Lasergravurprozess

Um eine hochwertige Lasergravur zu erzielen, ist eine sorgfältige Planung und Ausführung des gesamten Lasermarkierungs-Workflows erforderlich.

1. Design – Erstellen von Vektor- und Raster-Designdateien mit Angabe von Mustern, Grafiken, Text und Seriennummern.
2. Materialvorbereitung – Sicherstellen, dass die Materialoberfläche sauber und gebrauchsfertig ist, wobei bei Bedarf Beschichtungen entfernt werden. Befestigungs- oder Klebematerialien an Ort und Stelle.
3. Laser-Setup – Auswahl geeigneter Laser-, Linsen-, Leistungs-, Geschwindigkeits- und Fokusparameter basierend auf dem Material.
4. Probegravur – Durchführung von Probelasermarkierungen an Musterstücken zur Feinabstimmung der Einstellungen.
5. Gravur – Betrieb des Lasergravursystems gemäß programmierten Designdateien. Überwachung des Prozesses.
6. Nachbearbeitung – Entfernen von Schmutz, Entfernen von Schutzschichten, Glätten von Oberflächen. Bei Bedarf Farbfüllungen hinzufügen.
7. Inspektion – Überprüfung der Gravurqualität und ob sie den Spezifikationen entspricht. Bei Bedarf die Gravur wiederholen oder nachpolieren.

Industrielle Anwendungen

Die Lasergravur wird in der gesamten Fertigungsindustrie häufig zur dauerhaften Kennzeichnung von Komponenten, Teilen und Produkten eingesetzt.

• Automotive – VIN-Nummern, Markenlogos, Bedienetiketten, Zifferblätter, Trittplatten, Zierteile.
• Luft- und Raumfahrt – Teilenummern, Zertifizierungsmarkierungen, Inkrementalskalen, Typenschilder.
• Elektronik – Tastaturmarkierungen, Seriennummern, behördliche Etiketten, Graduierungen.
• Medizintechnik – Skalen und Indikatoren auf Instrumenten, Markierungen für Einwegwerkzeuge.
• Firearms – Seriennummern, Modellnamen, Zierelemente, Sichtmarkierungen.
• Werkzeugmaschinen – Bedienfelder, Maschinen-ID-Schilder, Skalen und Zeiger.
• Rohre – Layoutlinien, Flüssigkeitsindikatoren, Ventil- und Armaturenetiketten.
• Signage – Firmenlogos, Betriebsanweisungen, Plakate, Dekorationselemente.
• Haushaltsgeräte – Markennamen, Kontrolletiketten, Graduierungen, Seriennummern.

Lasergravur für Schmuck und Accessoires

Die Lasergravur eignet sich hervorragend für die dekorative Gestaltung von Schmuck, Uhren, Brillen, Handtaschen, Geldbörsen und anderen Accessoires.

• Einzigartige Designs – Komplizierte Monogramme, Namen und Muster zur Personalisierung von Stücken.
• Logo-Branding – Permanente, aber dezente Firmenlogos oder Insignien.
• Sicherheitszeichen – Mikrogravur von Seriennummern und Branding auf Edelmetallstücken.
• Zweifarbige Effekte – Kombination von polierten und lasermatten Texturen.
• Unsichtbare Markierungen – Mit geringem Stromverbrauch Wertgegenstände dezent markieren.
• Farbfüllungen – Füllen Sie gravierte Bereiche mit Emaillefarben, um ihnen Lebendigkeit zu verleihen.
• Komplexe Geometrien – Die flexible 2D- und 3D-Lasersteuerung eignet sich für gekrümmte Oberflächen.
• Edelmetalle – Gold, Silber, Platin können ohne Beschädigung präzise markiert werden.
• Edelsteineinstellungen – Direktes Gravieren von Steinumrandungen und integrierten Elementen.
• Skalenmarkierungen – Bringen Sie präzise Graduierungen und Indikatoren auf den Zifferblättern von Uhren an.

Vergleich mit anderen Oberflächenveredelungsverfahren

Während die Lasergravur viele Vorteile bietet, können je nach Anwendungsanforderungen andere Techniken zur Oberflächenveredelung besser geeignet sein.

• Mechanische Gravur – Verwendet einen Diamantschneider, der mehr Kontakt erfordert, aber für mehr Materialien geeignet ist. Handarbeit ermöglicht kreative Gestaltungen.
• Photochemisch Radierung (Klicken Sie hier, um mehr zu erfahren) – Ätzt Metall mithilfe von Chemikalien durch Masken. Begrenzte Tiefe, aber sehr konsistente Ergebnisse.
• Siebdruck – Tinte wird durch feinmaschige Siebe gedrückt, um Grafiken und Text auf Oberflächen zu drucken. Ermöglicht mehrfarbige Effekte.
• Tampondruck – Eine geätzte Bildplatte überträgt Tintenmuster auf Produkte. Funktioniert gut bei 3D-Objekten, bietet jedoch eine geringere Präzision und Haltbarkeit.
• Prägen – Eine Form in das Material drücken, um einen erhabenen 3D-Effekt zu erzeugen. Beim Prägen erfolgt kein Materialabtrag.
• Sublimation – Gedruckte Farbstoffbilder diffundieren beim Erhitzen in das Substrat. Wird hauptsächlich für Stoffe und Polymere verwendet.
• Laserbeschriftung – Direkte Materialverfärbung durch Lasererwärmung. Geringere Kosten, aber typischerweise weniger präzise als die Lasergravur.
• Mit Tintenstrahl drucken – Tintentröpfchen werden aufgesprüht, um Grafiken und Text auf verschiedene Materialien zu drucken. Mehrfarbenfähig, aber anfällig für Abnutzung.