Der CO2-Laser wurde 1964 erfunden und kann als eine der ältesten Lasertechnologien bezeichnet werden. Lange Zeit war er in der Bearbeitung, der Medizin und der wissenschaftlichen Forschung führend. Mit dem Aufkommen des Faserlasers ist sein Marktanteil jedoch stetig gesunken. Beim Metallschneiden wird der CO2-Laser heute größtenteils vom Faserlaser ersetzt, da dieser von Metallen besser absorbiert wird und kostengünstiger ist. Auch beim Lasermarkieren war der CO2-Laser lange Zeit das wichtigste Werkzeug. In den letzten Jahren haben sich jedoch UV- und Faserlaser zunehmend durchgesetzt. Insbesondere die UV-Lasermarkierung scheint die CO2-Lasermarkierung allmählich zu verdrängen, da sie feinere Markierungen, eine kleinere Wärmeeinflusszone und eine höhere Präzision ermöglicht und als „Kaltbearbeitung“ bekannt ist. Doch welche Vorteile bieten diese beiden Lasermarkierungstechniken jeweils?
Vorteil der CO2-Lasermarkierung
In den 80er- und 90er-Jahren erreichte der CO₂-Laser einen hohen Reifegrad und etablierte sich als wichtigstes Werkzeug in der Anwendung. Dank seiner hohen Effizienz und guten Strahlqualität wurde die CO₂-Lasermarkierung zum Standardverfahren. Sie eignet sich für die Bearbeitung verschiedenster Nichtmetalle wie Holz, Glas, Textilien, Kunststoff, Leder, Stein usw. und findet breite Anwendung in der Lebensmittel-, Medizin-, Elektronik-, Leiterplatten-, Mobilkommunikations-, Bau- und anderen Branchen. Der CO₂-Laser ist ein Gaslaser, der mit Laserenergie auf Materialien reagiert und eine dauerhafte Markierung auf der Oberfläche hinterlässt. Dies bedeutete damals einen bedeutenden Ersatz für Tintenstrahldruck, Siebdruck und andere traditionelle Druckverfahren. Mit einer CO₂-Lasermarkierungsmaschine lassen sich Marken, Daten, Zeichen und filigrane Designs auf der Materialoberfläche anbringen.
Vorteil der UV-Lasermarkierung
Der UV-Laser ist ein Laser mit einer Wellenlänge von 355 nm. Aufgrund seiner kurzen Wellenlänge und des schmalen Pulses erzeugt er einen sehr kleinen Brennfleck und eine minimale Wärmeeinflusszone. Dadurch ermöglicht er eine präzise Bearbeitung ohne Verformung. UV-Lasermarkierungen finden breite Anwendung bei Lebensmittel-, Medikamenten- und Kosmetikverpackungen sowie beim Lasermarkieren, -ritzen und -bohren von Leiterplatten und Glas.
UV-Laser vs. CO2-Laser
In Anwendungen mit hohen Präzisionsanforderungen, wie der Bearbeitung von Glas, Chips und Leiterplatten, ist der UV-Laser zweifellos die erste Wahl. Insbesondere für die Leiterplattenbearbeitung gilt er als optimale Lösung. Betrachtet man die Marktentwicklung, übertrifft der UV-Laser den CO₂-Laser deutlich, da sein Absatzvolumen rasant wächst. Dies deutet auf eine steigende Nachfrage nach präziser Bearbeitung hin.
Das heißt jedoch nicht, dass CO2-Laser nutzlos sind. Zumindest derzeit sind CO2-Laser bei gleicher Leistung deutlich günstiger als UV-Laser. In manchen Bereichen können CO2-Laser zudem Dinge leisten, die andere Laserarten nicht können. Darüber hinaus sind einige Anwendungen sogar ausschließlich mit CO2-Lasern realisierbar. Die Kunststoffverarbeitung beispielsweise ist auf CO2-Laser angewiesen.
Obwohl UV-Laser immer häufiger zum Einsatz kommen, entwickeln sich auch die herkömmlichen CO₂-Laser stetig weiter. Daher ist es schwierig, die CO₂-Lasermarkierung vollständig durch UV-Lasermarkierung zu ersetzen. Wie die meisten Laserbearbeitungsanlagen benötigt auch die UV-Lasermarkierungsmaschine jedoch luftgekühlte Wasserkühler, um die Bearbeitungsgenauigkeit, den reibungslosen Betrieb und die Lebensdauer zu gewährleisten.
S&A Teyu entwickelt und fertigt die luftgekühlten Wasserkühler der Serien RMUP, CWUL und CWUP, die sich zur Kühlung von UV-Lasern mit einer Leistung von 3 W bis 30 W eignen. Die RMUP-Serie ist für die Rackmontage ausgelegt. Die Serien CWUL und CWUP sind als Standalone-Geräte konzipiert. Alle zeichnen sich durch hohe Temperaturstabilität, zuverlässige Kühlleistung, vielfältige Alarmfunktionen und kompakte Bauweise aus und erfüllen somit die Kühlanforderungen von UV-Lasern.
Welchen Einfluss hat die Stabilität des Kühlers auf die Laserleistung des UV-Lasers?
Wie bekannt, führt eine höhere Temperaturstabilität des Kühlers zu geringeren optischen Verlusten des UV-Lasers. Dies senkt die Bearbeitungskosten und verlängert die Lebensdauer des Lasers. Darüber hinaus trägt der stabile Wasserdruck des luftgekühlten Kühlers dazu bei, den Druck in der Laserleitung zu reduzieren und Blasenbildung zu vermeiden. Der luftgekühlte Kühler von S&A Teyu zeichnet sich durch eine optimierte Rohrleitung und ein kompaktes Design aus. Dadurch werden Blasenbildung reduziert, die Laserleistung stabilisiert, die Lebensdauer des Lasers verlängert und die Kosten für Anwender gesenkt. Er findet häufig Anwendung in der Präzisionsmarkierung, Glasmarkierung, Mikrobearbeitung, Wafer-Schneiden, im 3D-Druck, der Lebensmittelverpackungsmarkierung und weiteren Bereichen. Weitere Informationen zum luftgekühlten UV-Laserkühler von S&A Teyu finden Sie unter https://www.chillermanual.net/uv-laser-chillers_c4
