Laserbeschriftung: Der "unsichtbare Graveur" im Alltag

In den Gegenständen, die Sie täglich in die Hand nehmen, steckt viel "Laserzauber" —exquisite Muster auf Handyhüllen, Markenlogos auf Edelstahl-Wasserflaschen und klare Produktionsdaten auf Snackverpackungen. Die meisten dieser verschleißfesten und präzisen Markierungen stammen aus der Technologie der „Laserbeschriftung“. Sie wirkt wie ein „unsichtbarer Graveur“, der dauerhafte und ästhetische Kennzeichnungen auf Oberflächen aus Metall, Kunststoff, Keramik und anderen Materialien hinterlassen kann, ohne sie zu berühren.

Das Prinzip der Laserbeschriftung ist eigentlich sehr anschaulich: Der Laser verfügt über eine extrem hohe Energiedichte. Wenn er fokussiert wird, kann er Energie in einem Bereich konzentrieren, der dünner ist als ein Haar, wodurch hohe Temperaturen entstehen, die die Materialoberfläche verändern —entweder verdampfen, um Vertiefungen zu bilden, oder oxidieren, um die Farbe zu verändern, und hinterlassen schließlich eine Markierung. Zum Beispiel bildet der Laser beim Markieren auf der Oberfläche von Edelstahl einen Oxidfilm auf der Metalloberfläche, der nicht nur klare Spuren hinterlässt, sondern durch Lichtinterferenz auch farbenfrohe Effekte wie goldgelb und himmelblau erzeugt; beim Gravieren von Acryl kann ein kontinuierlicher Laser Blasenbildung vermeiden und so glatte und feine Muster erzeugen.

Im Vergleich zum traditionellen Druck und zur mechanischen Gravur bietet die Laserbeschriftung deutliche Vorteile. Erstens ist sie „schonend“ —es gibt keinen Werkzeugkopf, der das Material berührt, wodurch das Werkstück nicht verformt wird und keine inneren Spannungen entstehen; selbst empfindliche elektronische Chips können sicher markiert werden. Zweitens zeichnet sie sich durch „hohe Präzision“ aus —der fokussierte Laserpunkt kann so klein wie 0,02 mm sein, wodurch feine Nummern auf winzigen Bauteilen graviert werden können. Drittens ist sie „extrem langlebig" —wirkt der Laser auf die Oberfläche oder in das Material hinein, wodurch die Markierungen beständig gegen Abrieb, Regen und chemische Korrosion sind und unabhängig von der Nutzungsdauer nicht verblassen. Schließlich ist er "äußerst flexibel" —kann der Markierungsinhalt jederzeit über Computer-Software geändert werden, von QR-Codes bis hin zu Cartoon-Mustern, was innerhalb weniger Minuten umgeschaltet werden kann und sich somit sehr gut für die Massenproduktion eignet.

Heutzutage ist die Lasermarkierung längst in unser Leben integriert: Bei Elektronikprodukten beruhen die winzigen Nummern auf integrierten Schaltkreis-Chips und die Logos auf USB-Schnittstellen darauf; bei Gebrauchsgegenständen sind die Prägungen auf Ledergeldbörsen und die Muster auf Keramikgeschirr ohne sie nicht denkbar; auf Lebensmittelverpackungen sind die damit gekennzeichneten Produktionsdaten nicht nur umweltfreundlich, sondern auch manipulationssicher und ermöglichen zudem die Rückverfolgbarkeit; selbst im Bereich der Handwerkskunst sind die Reliefs auf Steinplatten und der individuell gestaltete Text auf hölzernen Geschenken allesamt ihre "Werke".

Um jedoch einen guten Lasermarkierungseffekt zu erzielen, müssen Sie den „Parametercode“ beherrschen. Die Laserleistung sollte weder zu hoch noch zu niedrig sein —eine zu hohe Leistung verursacht eine Ablation der Materialoberfläche, während eine zu niedrige Leistung die Markierung unscharf macht. Auch die Scangeschwindigkeit ist wichtig —zu schnelle Geschwindigkeit führt zu flachen Spuren, während eine zu langsame Überbearbeitung verursacht. Ebenfalls relevant ist die Wiederholungsfrequenz —eine zu hohe Frequenz führt zu unzureichender Einzelpulsenergie und blassen Markierungen, während eine zu niedrige Frequenz raue Linien verursacht. Beispielsweise kann bei der Markierung von Edelstahl eine Kombination aus 20 W Leistung, 500 mm/s Geschwindigkeit und einer Frequenz von 20–80 kHz ein klares und ansprechendes Ergebnis liefern. Spezielle Materialien bereiten keine Sorgen. Wenn beispielsweise Holz eine schlechte Absorption gewöhnlicher Laser aufweist, kann durch Auftragen einer Schicht Kohlenstoffpulver die Absorption unterstützt und das Problem leicht gelöst werden.