Entwicklung von Lasern für die industrielle Kennzeichnung

Wenn Sie eine leicht zu bearbeitende Markierung auf der Oberfläche des Materials mit hervorragender Qualität, hoher Haltbarkeit und in kurzer Zeit erstellen müssen, ist es ratsam, die Lasertechnologie einzusetzen. Neben der Lasermarkierung hat sich diese Technologie auch in vielen anderen industriellen Anwendungen erfolgreich durchgesetzt und wird ständig weiterentwickelt.

Die Hersteller von Laserquellen erweitern ständig die Möglichkeiten ihrer Produkte und machen sie für ihre Anwendungen noch effizienter einsetzbar. Gepulste Faserlaserquellen können heute eine durchschnittliche Leistung von mehreren Dutzend bis zu mehreren Hundert Watt haben, einen Bereich von Pulsfrequenzen über 1 MHz, dank ihrer MOPA-Architektur können sie die Pulslänge von einigen Nanosekunden (ns) bis unter Hunderte von ns einstellen und werden in mehreren Varianten mit unterschiedlicher Strahlqualität vermarktet, die eine unterschiedliche Größe der Lasergrundfläche und eine unterschiedliche Energieverteilung aufweisen.

Abgesehen von der Tatsache, dass gepulste Laserquellen in verschiedenen Wellenlängenvariationen erhältlich sind, um eine geeignete Absorption des Laserstrahls in bestimmten Materialien zu ermöglichen, sind die sogenannten Kurzpulslaser der neueste Hit.

Dabei handelt es sich um gepulste Laser mit sehr kurzen Pulsen im Pikosekunden- (ps) oder sogar Femtosekunden- (fs) Bereich, die in sehr kurzer Zeit eine enorme Spitzenleistung auf das Material übertragen können. Dies macht sie zu einem sehr effektiven Werkzeug für die Erzeugung starker Kontraste auf gewöhnlichen Materialien wie Metall oder Kunststoff, aber sie können auch auf eine Reihe exotischerer Materialien einwirken – wie etwa Glas, das für herkömmliche Nanosekundenlaser praktisch unsichtbar ist. Tatsächlich erzeugen die sehr kurzen Pulse aufgrund der hohen Stoßbelastung ein Netzwerk winziger Risse im Glas, die aufgrund der unterschiedlichen Lichtstreuung leicht lesbare Muster in der Oberfläche erzeugen.

Wenn sich die Oberflächenbeschriftung in den Bereich der Sublimation des Materials bewegt, um sehr widerstandsfähige Prägemuster zu erzeugen, erzielen Kurzpulslaser auch hier viel bessere Ergebnisse. Die Kanten der gravierten Bereiche sind perfekt scharf, denn die kurze Strahlenbelastung bringt keine unerwünschten parasitären Effekte mit sich, wie z.B. das Schmelzen des Materials, das an den Rändern des vom Laser beeinflussten Bereichs Eruptionsschuppen bildet. Die tiefer eingravierten Markierungen bleiben daher auch in Form von sehr kleinen Mustern deutlich lesbar.

Der Nachteil von Kurzpuls-Lasersystemen ist, trotz der unbestreitbar höheren Qualität der resultierenden Markierung oder Gravur, leider der Preis. Zusätzlich zur Laserquelle selbst sind oft Ablenkköpfe erforderlich, die den Strahl genau genug positionieren können, um das volle Potenzial des Geräts auszuschöpfen, selbst bei den hohen Strahlgeschwindigkeiten, mit denen Kurzpulslaser arbeiten. Im Laufe der Zeit sind die Preise für Kurzpulslaser jedoch wie bei anderen ursprünglich neuen Technologien langsam gesunken, so dass sie für den Markt immer erschwinglicher wurden.