Wie funktioniert die Lasergravur?

19. Juli 2021 Aus Von Holger Renn

Die Lasergravur stellt ein Verfahren aus dem Bereich der Oberflächenbearbeitung dar. Bei diesem wird ein hochenergetischer Laserstrahl genutzt, um Objekte zu dekorieren, zu markieren oder zu beschriften. Die Vorteile des berührungslosen Prozesses bestehen in seiner überaus hohen Flexibilität, Haltbarkeit und Automatisierung.

Glas Gefaess mit Lasergravur
Glas Gefäß mit Lasergravur

Daneben besticht die Laserbeschriftung durch zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, weshalb sich diese in vielen unterschiedlichen Branchen der Industrie einer überaus großen Beliebtheit erfreut. Die Gravuren lassen sich mithilfe der Produkte (Maschinen) der Laserbeschriftungsanlagen Hersteller auf einer Vielzahl von verschiedenen Materialien aufbringen und erweisen sich als außerordentlich dauerhaft und beständig. Zu den typischen Anwendungsgebieten zählen beispielsweise die Nummerierung von Einzelteilen bei Serienproduktionen oder die Erstellung von Typenschildern.

Wie die Lasergravur im Detail funktioniert und welcher unterschiedlichen Arten von ihr existieren, erklärt der folgende Beitrag.

Das technische Prinzip der Lasergravur

Die Grundlage der Lasergravur besteht darin, dass hochenergetische Strahlung auf eine Oberfläche übertragen wird, um auf dieser eine dauerhafte Markierung beziehungsweise Veränderung zu erzielen. Das Verfahren gestaltet sich somit anders als der Laserdruck, bei welchem keine Veränderung des zu beschriftenden Materials stattfindet.

Wie bei der Lasergravur im Detail vorgegangen wird, hängt vor allem von dem jeweiligen Werkstoff ab, der graviert werden soll. Ein Kohlenstoffdioxidlaser stellt den typischen Laser dar, der für die Oberflächengravur eingesetzt wird. Bei diesem werden in einem Resonator N2- und CO2-Molekühle angeregt, sodass eine Ausgangleistung von maximal 80 kW erzielt werden kann.

Beispiel Video. Gravur auf einem Laptop:


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Durch den CO2-Laser wird ein Infrarotstrahl erzeugt, der sich in einem bestimmten Wellenlängenbereich befindet. Er zeichnet sich durch seine effiziente und kostengünstige Anwendung aus, sodass diese Laserart in der Industrie besonders beliebt ist.

Die unterschiedlichen Lasergravur-Varianten

Wie bei der Lasergravur technisch im Detail vorgegangen wird, ist stets von der Werkstoffart abhängig, die graviert werden soll. Unterschieden wird so generell in unterschiedliche Varianten der Lasergravur.

Die Lasergravur durch Farbabtrag stellt eine besonders effiziente Möglichkeit dar. Das zu gravierende Objekt wird dabei im ersten Schritt mit einer Beschichtung versehen. Durch die Einwirkung des Lasers wird diese danach gezielt abgetragen, um die gewünschte Beschriftung sichtbar werden zu lassen.

Bei Werkstoffen aus Metall eignet sich die Anlaufbeschriftung. Auf der Metalloberfläche werden dabei durch die hochenergetische Laserstrahlung Prozesse der Oxidation aktiviert, wodurch sich auf der Oberfläche eine bräunliche Färbung zeigt. Um diese Oxidation zu ermöglichen, muss allerdings Sauerstoff während des Prozesses zugeführt werden.

Zubehör das bearbeitet werden kann:

  • Verschiedene Anhänger Varianten. Z. B. anodisierte Aluminiumanhänger in fast allen Farben und Formen.
  • Anstecknadeln und Magnete. Verschiedene Befestigungen für Ansteckschildern.
  • Haftmatten.
  • Spray zum Markieren, sowie Markiermittel.
  • Acrylfarben und Oxidationsmittel.
  • Abstandshalter für Wand Befestigung.
  • Leinenbücher und Notizbücher.

Werden die Gravuren mit einer besonders großen Tiefe vorgenommen, wird die Lasertiefengravur eingesetzt. Der Werkstoff, der in der Regel aus Metall besteht, wird dabei punktuell durch den Laser in einen gasförmigen Zustand überführt und ausgetragen oder verflüssigt. Auf die jeweilige Stelle wird der Laser dabei üblicherweise wiederholt in unterschiedlichen Bewegungsrichtungen ausgerichtet, sodass das gewünschte Ergebnis erzielt werden kann.

Materialien zum Gravieren

  • Alle Kunststoffe
  • Alle Metalle
  • Filzstoff
  • Schaumstoff
  • Glas sowie Spiegel
  • Holz, MDF, Sperrholz
  • Karton sowie Hartfaserplatten
  • Keramik sowie Porzellan
  • Kork
  • Naturstein, Granit und Marmor
  • Papier
  • Textilien z. B. Hosen, T-Shirts oder Kappen

Sollen Gläser mithilfe des Lasers graviert werden, eignet sich vor allem der Einsatz des Kohlenstoffdioxidlasers, da das Glas in der Lage ist, seine Strahlung ideal zu absorbieren. Mit diesem Verfahren können Gläser so nicht nur zu Beschriftungs- oder Dekorationszwecken graviert werden, sondern beispielsweise ebenfalls Ampullen in der Pharmaindustrie angeritzt oder Halogenglühlampen verschweißt werden.

Wird eine Glasinnengravur angestrebt, kommt ein gepulster Nd:YAG-Laser zum Einsatz. Sein Strahl ist in der Lage, in das Innere des Glases vorzudringen und in diesem sogar Strukturen in 3D entstehen zu lassen.

Holger Renn
Author: Holger Renn

51 Jahre und Baumaschinen-Fan.