Metalle richtig Lasermarkieren

Ohne Markierlösungen ist die CO2-Laserquelle mit einer Wellenlänge von 10,6 μm grundsätzlich nicht zum Markieren von Metallen geeignet. Metalle können nur dann mit einem CO2-Lasergravierer markiert werden, wenn Sie eine Lasermarkierungslösung verwenden. Die Metallmarkierungslösung muss vor der Bearbeitung mit einem Laser auf das Werkstück aufgebracht werden. Bei der CO2-Laserquelle spielen die Parameter Leistung und Geschwindigkeit eine wichtige Rolle. Der Z-Offset, die ausgewählte Auflösung und Linse haben ebenfalls einen signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse.


Das perfekte Werkzeug für die Metallkennzeichnung in Bezug auf Produktivität und Qualität ist der Faserlaser. Faserlaser gibt es bei Trotec sowohl in der Speedy-Serie als Laserplotter als auch in der SpeedMarker-Serie als Galvo-Laser. Die Entscheidung, ob ein Laserplotter oder ein Galvo-Laser besser geeignet ist, hängt davon ab, wofür die Lasermaschine eingesetzt wird.

 

Im folgenden Artikel werden wir uns auf die Speedy-Serie des Laser Plotters konzentrieren und Ihnen Schritt für Schritt erklären, wie Sie Ihre gewünschten Parameter finden. Bei Verwendung eines Faserlasers muss neben der Leistung, der Geschwindigkeit und dem Z-Offset auch ein zusätzlicher Fokus auf die ausgewählte Frequenz gelegt werden. Die höhere Auflösung, zwischen 500 und 1000 dpi, spielt ebenfalls eine wichtige Rolle beim Erreichen guter Ergebnisse mit einer Faserlaserquelle aufgrund des kleinen Strahldurchmessers von ungefähr 25 µ.


parameter faserlaser
Bestimmung von Parametern für die Faserlaserquelle

Wir verwendeten eine Grafik, die aus 16 Quadranten besteht und den 16 Prozessfarben für die Parameterbestimmung entspricht. Um die richtige Frequenz herauszufinden, stellen Sie die Geschwindigkeit V und die Leistung P für alle 16 Farben auf den gleichen Wert ein. Stellen Sie in den Druckertreibereinstellungen von JobControl® die Auflösung zwischen 500 und 1000 dpi ein. Verwenden Sie außerdem "Farbe" als Raster, da nur bei diesem Prozess die einzelnen Farben den Parametern zugeordnet werden können.

Laser-Beispiel:  20 Watt FLP; 2,85" Linse; P: 100 % ; V: 5,5 %

Wählen Sie nun einen Häufigkeitswert für jede Farbe. Beginnen Sie mit der niedrigsten möglichen Frequenz von 20.000 Hz für Schwarz und erhöhen Sie dann den Wert für jede nachfolgende Farbe um 5.000 Hz. Stellen Sie den Z-Offset auch auf das gewünschte Ergebnis ein. Ein Versatz von 0,5 mm bis 2 mm kann zu einem homogeneren Farbwechsel führen.

Tipp:

Die Startfrequenz ist immer von der Laserleistung abhängig, da das niedrigst mögliche Pulsieren der Leistung entsprechen muss: Um also die Nennleistung, beispielsweise 20 Watt, der Laserquelle zu erreichen, muss die Frequenz oberhalb von 20 kHz liegen.

Unterhalb dieser Nennfrequenz reicht die Anzahl der Impulse nicht aus, um die maximale Durchschnittsleistung zu erreichen. Jeder Wert unterhalb dieser Hz-Stufe drosselt die Leistung.

 


parameter CO2 laser
Bestimmung von Parametern für die CO2 Laserquelle

Vor der Bearbeitung von Metallen mit einem CO2-Laser muss eine Markierungslösung aufgetragen werden.

Die Bestimmung der Parameter für die CO2-Laserquelle kann mit Hilfe der Graustufenmatrix erfolgen. Wenn keine Parameter verfügbar sind, können Sie einfach getestete Parameter für die Markierlösung "MarkSolid" herunterladen.


Die Matrix wird mit dem Laserprozess "Relief" und einer Auflösung von 600 dpi an den Laser gesendet. Nach der Reinigung kann ein Parameter direkt von dem Material abgelesen werden. Für weitere Informationen über die Anwendung der Graustufenmatrix, folgen Sie bitte diesen Anweisungen.


CO2 vs faserlaser
Vergleich CO2 und Faserlaser-Prozess
CO2-Prozess mit der Markierlösung (z.B. MarkSolid)Anlassbeschriftung mit einem Faserlaser
  • Auflösung: 500 - 600 dpi
  • 1,5" oder 2" Linse
  • Materialien müssen entfettet werden
  • Das Sicherheitsdatenblatt muss vor der Verwendung des Sprays gelesen werden.
  • Spray auftragen
  • Wenn kein Parameter angegeben ist, empfehlen wir die Graustufenmatrix.
  • Stellen Sie beim Fokussieren mit dem Fokuswerkzeug sicher, dass der besprühte Bereich nicht beschädigt wird.
  • Nach dem Laserprozess mit der Spray mit Wasser entfernt werden.
  • Auflösung: 500 dpi, 1000 dpi
  • 2,85" oder 3,2" Linse
  • Materialien müssen entfettet werden
  • Wenn noch keine Parameter vorhanden sind, empfehlen wir einen Test mit der 16 Farbenmatrix (wie oben beschrieben)
  • Um das Werkstück bearbeiten zu können, muss der Fokus exakt sein
  • Nach dem Anlassen ist keine Nachbearbeitung mehr notwendig.

faserlaser Metallbeschriftung
Mehr Möglichkeiten

Auch andere Produktionsprozesse sind mit dem Faserlaser möglich. Je nach Parameter und Frequenz kann Metall mit einem anderen Parameter weiß beschriftet oder tief graviert werden.

Die weiße Markierung ist ein schleifendes Verfahren, das nur die oberste Schicht des Materials verändert und der Oberfläche somit einen weißen Glanz verleiht. Dieser Prozess kann auch verwendet werden, um andere Verarbeitungsoptionen wie eine tiefe Gravur zu bereinigen. Dieser Vorgang wird mit hoher Geschwindigkeit und geringer Leistung ausgeführt. Wir empfehlen eine Frequenz zwischen 25.000 und 50.000 Hz.

Um Metall zu gravieren wird eine hohe Leistung und niedrige Geschwindigkeit gewählt. Wir haben eine niedrige Frequenz für die Gravur gewählt, um die hohen pulsierenden Spitzen auszunutzen.