Vergleich von Faser- und UV-Lasermarkierungstechnologien
Die Lasermarkierung hat sich zu einer berührungslosen Drucktechnik entwickelt, mit der hochwertige 1D-Barcodes, 2D-Codes einschließlich QR- und GS1-DataMatrix, mehrzeiliger Text, Chargennummern, Chargencodes, Logos und mehr auf einer Vielzahl von Produkten graviert werden können. Dieser Prozess liefert nicht nur wichtige Produktinformationen und eine Identifizierung mit dauerhaften Codes, sondern kann auch dazu beitragen, die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten. Laser variieren in der Ausgangsleistung, um unterschiedlichen Substraten und Anwendungen gerecht zu werden. Zu den in der Branche am weitesten verbreiteten gehören Faser- und UV-Laser – beide basieren auf der Festkörpertechnologie.
Festkörperlaser unterscheiden sich von CO2- und anderen Gaslasern vor allem dadurch, dass sie anstelle eines Gases oder eines Gasgemisches einen Festkörper als aktives Lasermedium verwenden, wie z. B. einen Kristall oder eine optische Faser. Festkörperlaser, einschließlich Faser- und UV-Laser, sind bekannt für ihre Effizienz und Qualität bei der Markierung verschiedener Materialien, die für CO2-Laser eine Herausforderung darstellen, wie z. B. Metall und flexible Folien.
Heutige Faserlaser, die für die Markierung von Produkten entwickelt wurden, haben eine durchschnittliche Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden. Sie sind besonders geschickt darin, Codes und andere Informationen auf robusten, hochdichten Materialien wie Metall und harten oder dunklen Kunststoffen zu markieren. Dadurch eignen sie sich für die Kennzeichnung von Teilen, Konsumgütern (CPG), extrudierten Rohren und Pharmazeutika. Faserlaser können mit anspruchsvollen Produktionsplänen Schritt halten und liefern ein hohes Maß an Codekontrast. Die Videojet-Faserlaserserie umfasst Modelle, die je nach Größe des Markierkopfes und des Substrats mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2.000 Zeichen pro Sekunde markieren können. Sie bieten eine hervorragende Strahlverteilung und können qualitativ hochwertige Codes innerhalb ihrer nutzbaren Schärfentiefe halten. Laserstrahlen mit erhöhter Tiefenschärfe bieten Herstellern den Vorteil, Produkte zu codieren, ohne sich nur minimale Sorgen über eine erneute Fokussierung des Lasers oder eine inkonsistente Produktplatzierung machen zu müssen.
Metall
Beim Markieren von Metalldosen und –teilen werden häufig Faserlaser zum Gravieren oder Glühen verwendet. Beim Glühen entsteht ein Kontrast, indem lokale Wärme angewendet wird, die zur Oxidation führt. Faserlaser können auch Material abtragen, um den Kontrast einer Markierung zu erzeugen. Bei bestimmten Materialien wie Edelstahl können durch Manipulation der Laserparameter, wie z. B. der Pulsfrequenz, unterschiedliche Farben erzielt werden. Diese Vielseitigkeit ist besonders in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie für die Verfolgung von Teilen von Vorteil. Während UV-Laser die Farbveränderungen von Faserlasern nicht erreichen können, können sie auf vielen Metalloberflächen einfache Gravuren durchführen.
Plastik
Bei bestimmten Kunststoffen bewirken Faserlaser, dass das Material “schäumt” und durch die Bildung von Luft- oder Gasblasen Kontraste entstehen. Auf anderen Kunststoffoberflächen kann eine Farbänderung erreicht werden.
Wenn es um die Beschriftung von Plastikflaschen und Kunststoffteilen geht, bieten UV-Laser einen anderen Mechanismus. Sie können eine photochemische Reaktion mit minimaler Emission von Rauch und Dämpfen induzieren und sind ideal für die Markierung auf Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und synthetischen Fasermaterialien. Neue und innovative Laser wie der UV-Laser Videojet 7920 eignen sich auch hervorragend für die Beschriftung von flexiblen Materialien mit erhöhtem Recyclingpotenzial, wie z. B. Monomaterialien.
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Glas
UV-Laser sind entscheidend für die Produktintegrität und ideal für die Bekämpfung von Produktfälschungen und eignen sich hervorragend für die Markierung von Glas, ohne Abplatzungen oder Mikrorisse zu verursachen. Faserlaser eignen sich im Allgemeinen nicht für die Markierung von Glas in Verpackungs- oder Herstellungsvorgängen, da das Glas die Wellenlänge eines Faserlasers nicht absorbiert.
Integration
Beim Vergleich von Faser- und UV-Lasern ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen der Anwendung und der Fertigungsumgebung, in der sie installiert sind, zu berücksichtigen. Beide Lasertechnologien werden in Modellen mit verschiedenen Markierkopfgrößen und -ausrichtungen angeboten, um einer Vielzahl von Anwendungen und Platzbeschränkungen gerecht zu werden. Faserlaser verfügen über einige der breitesten Markierungsfelder auf dem Markt, so dass mehr Text und größere Barcodes und Grafiken in einem einzigen Durchgang markiert werden können. Innovationen wie die Videojet SmartFocus-Technologie™, die mit dem Videojet 7920 UV-Laser verfügbar ist, ermöglichen die Beschriftung von Produkten unterschiedlicher Größe im selben Markierungsfeld und passen die Brennweite des Lasers nach dem Einrichten eines Auftrags automatisch an.
Die sowohl von Faser- als auch von UV-Lasern erzeugten Markierungen erfüllen durchweg die Qualitätsanforderungen für eine optimale Lesbarkeit des Bildverarbeitungssystems. Während Faserlaser gut für Materialien mit hoher Dichte und Anwendungen geeignet sind, die eine Hochgeschwindigkeitsmarkierung und einen tiefen Kontrast erfordern, sind UV-Laser ideal für empfindliche Materialien, bei denen ein minimaler Wärmeeintrag gewünscht wird. Die Wahl zwischen Faser- und UV-Laser sollte sich nach den spezifischen Anforderungen der Produktionsumgebung, den zu markierenden Materialien und der Prüfung mit Mustern richten. Um die Laserauswahl zu erleichtern, betreibt Videojet hochmoderne Musterlabore an fünf Standorten auf der ganzen Welt, um die Anwendungen der Videojet-Kunden zu replizieren und die Codequalität unter variablen realen Bedingungen zu testen.
