Sind Lasermarkierung und Lasergravur dasselbe?

Sowohl beim Lasermarkieren als auch beim Lasergravieren werden Laser verwendet, um unauslöschliche Markierungen auf Materialien zu hinterlassen. Beim Lasergravieren verdampfen die Materialien, während beim Lasermarkieren diese schmelzen. Die schmelzende Materialoberfläche dehnt sich aus und bildet einen 80 µm tiefen Graben, der die Rauheit des Materials verändert und einen Schwarz-Weiß-Kontrast erzeugt. Im Folgenden erläutern wir die Faktoren, die den Schwarz-Weiß-Kontrast beim Lasermarkieren beeinflussen.

3 Schritte der Lasermarkierung

(1) Schritt 1: Laserstrahl bearbeitet die Materialoberfläche

Lasermarkierung und Lasergravur haben beide gemeinsam: Der Laserstrahl ist gepulst. Das heißt, das Lasersystem gibt nach einer bestimmten Zeitspanne einen Impuls ab. Ein 100-W-Laser kann pro Sekunde 100.000 Impulse abgeben. Daher lässt sich berechnen, dass die Energie eines einzelnen Impulses 1 mJ beträgt und der Spitzenwert 10 kW erreichen kann.

Um die auf das Material einwirkende Laserenergie zu steuern, müssen die Parameter des Lasers angepasst werden. Die wichtigsten Parameter sind Scangeschwindigkeit und Scandistanz, da diese den Abstand zweier benachbarter Pulse bestimmen, die auf das Material einwirken. Je kürzer der Abstand der benachbarten Pulse, desto mehr Energie wird absorbiert.

Im Vergleich zur Lasergravur benötigt die Lasermarkierung weniger Energie und ermöglicht daher eine höhere Scangeschwindigkeit. Bei der Entscheidung, ob Lasergravur oder Lasermarkierung verwendet wird, ist die Scangeschwindigkeit ein entscheidender Parameter.

(2) Schritt 2: Das Material absorbiert die Laserenergie

Wenn ein Laser auf die Materialoberfläche einwirkt, wird der Großteil der Laserenergie von der Materialoberfläche reflektiert. Nur ein kleiner Teil der Laserenergie wird vom Material absorbiert und in Wärme umgewandelt. Lasergravur erfordert mehr Energie, um das Material zu verdampfen, während Lasermarkieren weniger Energie zum Schmelzen des Materials benötigt.

Sobald die absorbierte Energie in Wärme umgewandelt wird, steigt die Temperatur des Materials. Wenn der Schmelzpunkt erreicht ist, schmilzt die Materialoberfläche und es bildet sich eine Veränderung.

Bei einer Wellenlänge von 1064 mm liegt die Absorptionsrate bei etwa 5 % von Aluminium und über 30 % von Stahl. Dies lässt vermuten, dass sich Stahl leichter lasermarkieren lässt. Das ist jedoch nicht der Fall. Wir müssen auch andere physikalische Eigenschaften der Materialien berücksichtigen, wie beispielsweise den Schmelzpunkt.

(3) Schritt 3: Die Materialoberfläche weist eine lokale Ausdehnung und Rauheitsänderung auf.

Wenn das Material schmilzt und innerhalb weniger Millisekunden abkühlt, verändert sich die Rauheit der Materialoberfläche und es entsteht eine dauerhafte Markierung, die Seriennummern, Formen, Logos usw. enthält.

Das Markieren unterschiedlicher Muster auf der Materialoberfläche führt ebenfalls zu Farbveränderungen. Für eine hochwertige Lasermarkierung ist der Schwarz-Weiß-Kontrast der beste Prüfstandard.

Wenn die raue Materialoberfläche das einfallende Licht diffus reflektiert, erscheint die Materialoberfläche weiß.

Wenn die raue Materialoberfläche den größten Teil des einfallenden Lichts absorbiert, erscheint die Materialoberfläche schwarz.

Beim Lasergravieren hingegen wirkt ein Laserimpuls mit hoher Energiedichte auf die Materialoberfläche. Die Laserenergie wird in Wärme umgewandelt, wodurch das Material vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht und die Materialoberfläche abgetragen wird.

Wählen Sie also Lasermarkierung oder Lasergravur?

Nachdem Sie den Unterschied zwischen Lasermarkierung und Lasergravur kennen, müssen Sie sich als Nächstes für eine Methode entscheiden. Dabei müssen wir drei Faktoren berücksichtigen.

1. Abriebfestigkeit

Lasergravur hat eine tiefere Eindringtiefe als Lasermarkierung. Wenn das Werkstück in einer Umgebung verwendet wird, in der es zu Abrieb kommt oder eine Nachbearbeitung wie Oberflächenstrahlen oder Wärmebehandlung erforderlich ist, empfiehlt sich daher die Lasergravur.

2.Verarbeitungsgeschwindigkeit

Im Vergleich zur Lasergravur dringt die Lasermarkierung weniger tief ein, sodass die Verarbeitungsgeschwindigkeit höher ist. Wenn in der Arbeitsumgebung des Werkstücks kein Abrieb auftritt, empfiehlt sich die Lasermarkierung.

3.Kompatibilität

Beim Lasermarkieren schmilzt das Material und es entstehen leichte Unebenheiten. Beim Lasergravieren hingegen verdampft das Material und es entstehen Rillen. Da beim Lasergravieren ausreichend Laserenergie benötigt wird, um das Material auf Sublimationstemperatur zu bringen und es dann innerhalb weniger Millisekunden verdampfen zu lassen, ist Lasergravur nicht bei allen Materialien möglich.

Wir glauben, dass Sie durch die obigen Erläuterungen nun ein besseres Verständnis für Lasergravur und Lasermarkierung haben.

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