Beschriftungslaser
Was ist das Anlassverfahren?
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Tags:
- Laserglühen , Medizin , Luft- und Raumfahrt
Wichtige Punkte im Überblick
- Laser-Anlassen (defokussierter Infrarot-Faserlaser) erzeugt dauerhafte, schwarze Markierungen ohne Materialabtrag.
- Verfahren reorganisiert Oberflächenatome; hohe Lesbarkeit ohne strukturierte Oberfläche oder Kontaminationsnischen.
- Vorteile: keine Verformung, hygienische Markierung, geeignet für Medizin, Luftfahrt, Halbleiter und Edelstahlindustrie.
- Modellreihe MD-X (3-Achsen Hybrid-Faserlaser) bietet automatisches Fokussieren, große Bearbeitungsfläche und hohen Kontrast.
- Prozessschritte: Defokussierter Strahl → Aufschmelzen → Abkühlung → Kristallgitter-Reorganisation → schwarze Markierung.
Laser mit ihren vielseitigen Fähigkeiten beim Gravieren, Ätzen, Schneiden, Markieren und Bohren, sind in der Fertigungsindustrie äußerst gefragt. Unter diesen Techniken ist das Anlassverfahren eine besondere Methode, die Metalle leichter verarbeitbar macht.
Das Anlassverfahren ist ein berührungsloser Prozess, bei dem ein Infrarotlaserstrahl verwendet wird, um die Atome auf der Oberfläche eines Metalls neu anzuordnen. Diese Umordnung führt im Wesentlichen dazu, dass der Kohlenstoffgehalt eines ferritischen Metalls an die Oberfläche gezogen wird, wodurch ein tiefschwarzer Kontrastmarkierung entsteht – ohne die Oberfläche mechanisch zu beschädigen oder die Eigenschaften des Materials zu verändern.
In diesem Blog werden wir erklären, was Laser-Anlassen ist, wie der Prozess abläuft, welche Vorteile er bietet und in welchen Anwendungen er eingesetzt wird.
Was bedeutet „Anlassen“?
Das Wort „anlassen“ bedeutet, ein Material zu erhitzen und wieder abzukühlen. Es ist nicht spezifisch für die Verwendung eines Lasers, aber Laser-Anlassen ist eine effiziente Methode, diesen Vorgang durchzuführen.
Ursprünglich bedeutete „anlassen“ so viel wie „in Brand setzen“, was darauf hindeutet, dass die Praxis wahrscheinlich schon vor der Elektrizität seit Jahrhunderten angewendet wurde.
Laser-Anlass-Prozess und Schritte
Der Anlass-Prozess umfasst mehrere Schritte, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen:
- Schritt 1:
- Ein unscharf gestellter Faserlaserstrahl gibt eine niedrig dosierte Wärmeenergie auf eine Oberfläche ab.
- Schritt 2:
- Das Metall verändert seinen Zustand von fest zu flüssig, während der Erwärmung.
- Schritt 3:
- Der Laser wird von der Oberfläche entfernt, und das Metall wechselt vom flüssigen zurück in den festen Zustand.
- Schritt 4:
- Während die Oberfläche abkühlt, reorganisieren sich die Atome und verändern das Kristallgitter.
- Endergebnis des Anlassverfahrens
- Das Ergebnis der Anwendung dieses defokussierten Strahls und der daraus resultierenden niedrigen Wärmeeinwirkung auf die Oberfläche des Bauteils ist eine dauerhaft bleibende Markierung, die kein Material verdrängt und die Oberflächeneigenschaften nicht verändert.
Laser-Anlassen vs. andere Laserbeschriftungsmethoden
Laser-Anlassverfahren unterscheidet sich von anderen Markierungsmethoden durch den Prozess und das Ergebnis. Hier sind einige der wichtigsten Unterschiede:
Fokus
Laser-Anlassen verwendet einen unscharfen Strahl für die Bearbeitung, während beim Ätzen und Gravieren ein fokussierter Strahl eingesetzt wird. Dadurch kann eine Anlassmarkierung einen Kontrast erzeugen, ohne die Oberfläche des Materials zu beschädigen.
Oberflächenstruktur
Laser-Anlassverfahren hinterlässt mit seiner schwarzen Markierung keine strukturierte Oberfläche. Im Gegensatz dazu hinterlässt Gravieren eingekerbte Markierungen. Beim Ätzen entsteht eine weniger stark „eingekerbte“ Markierung, die in der Regel deutlich weniger Kontrast bietet.
Anwendungen des Laser-Anlassverfahren
Der Anlass-Prozess wird weltweit in vielen Branchen und für verschiedene Materialien eingesetzt. Im Folgenden sind einige der häufigsten Anwendungen aufgeführt:
Branchen:
- Medizinische Geräte
- Luft- und Raumfahrt
- Allgemeine Metallverarbeitung
- Halbleiterindustrie
Metalle:
- Titan
- Edelstahl
- Eisenlegierungen
Laser-Anlassen von Edelstahl: UDI-Anforderungen
Die Medizintechnikbranche unterliegt strengen regulatorischen Vorgaben, die vorschreiben, dass nahezu alle Produkte mit einer eindeutigen Gerätekennung (UDI, Unique Device Identification) zur Rückverfolgbarkeit gekennzeichnet werden müssen. Diese UDI-Kennzeichnung enthält Informationen wie Produktcode, Chargennummer, Ablaufdatum, Seriennummer und Herstellungsdatum. Da medizinische Geräte meist klein und schlank sind, ist es nahezu unmöglich, all diese Informationen als Klartext oder Zahlen darzustellen. Stattdessen werden häufig 2D-Codes verwendet, da sie Informationen kompakt speichern und maschinell ausgelesen werden können.
Das Laser-Anlassen von Edelstahl erzeugt einen hochkontrastierenden, schwarzen Markierungseffekt, der sich ideal für 2D-Codes auf medizinischen Geräten eignet. Diese Markierungen sind besonders gut lesbar und dauerhaft. Zudem ist die Oberfläche der Markierung nicht strukturiert, sodass sich keine Verunreinigungen wie Staub, Flüssigkeiten, Bakterien oder andere Partikel ansammeln können.
Im medizinischen Bereich stehen Hygiene und Sicherheit an oberster Stelle. Bei der Kennzeichnung von Medizinprodukten ist daher nicht nur die Markierung selbst relevant, sondern auch die Vermeidung von Kontaminationen während des Markierprozesses. Medizinische Geräte werden vor dem Einsatz am Patienten einer gründlichen Sterilisation unterzogen.
Sollte der Markierprozess Partikel oder Verunreinigungen auf das Gerät bringen, könnte dies die Sauberkeit gefährden und zu Infektionen oder anderen Komplikationen führen. Um dies zu verhindern, wird der Markierprozess streng kontrolliert und die Geräte nach der Markierung einer Sterilisation sowie anschließenden Tests unterzogen. Diese Prüfungen stellen sicher, dass die gekennzeichneten Geräte auch nach der Sterilisation frei von Verunreinigungen und sicher für den Patienten sind.
Vorteile des Laser-Anlassens
Das Laser-Anlassen bietet zahlreiche Vorteile, die es zu einer beliebten Wahl für Hersteller machen. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Vorteile aufgeführt:
Keine strukturierte Oberfläche
Beim Laser-Anlassen entsteht keine strukturierte Oberfläche, im Gegensatz zu herkömmlichen Markierungen durch Gravur oder erhabene Ätzmarken. Strukturierte Oberflächen können in manchen Branchen akzeptabel sein, jedoch ist die nicht-texturierte Markierung des Anlassens ideal für Industrien, die Schutz vor Verunreinigungen wie Staub und Schmutz benötigen.
Dies ist besonders relevant bei Produkten mit extrem engen Toleranzen, bei denen mikrometergenaue Oberflächen erforderlich sind, die durch herkömmliche Markierverfahren beeinträchtigt werden könnten.
Im medizinischen Bereich ist dieser Vorteil besonders wichtig, da Produkte mit dem menschlichen Körper in Berührung kommen. Die hygienische, nicht-texturierte Markierung durch schwarzes Laser-Anlassen gewährleistet die notwendige Sauberkeit.
Verzerrungsfreie Markierung
Das Laser-Anlassen verwendet einen unscharfen Laserstrahl mit gerade so viel Leistung, dass Wärme erzeugt wird, ohne das gesamte Material zu erhitzen. Dadurch bleibt die Markierung oberflächlich und verursacht keine Verformungen oder Verzerrungen des Materials.
Laser-Anlassmaschine
Für das Laser-Anlassen eignet sich am besten eine Faserlaser. KEYENCE bietet mit dem 3-Achsen Hybridlaser der Modellreihe MD-X eine speziell entwickelte Faserlaser-Lösung, die den Anlassprozess deutlich vereinfacht.
Hybrid-Technologie
Die Modellreihe MD-X ist vielseitig einsetzbar und deckt ein breites Anwendungsspektrum ab. Dank der innovativen Hybrid-Technologie erzeugt das System durch seine Oszillationsstruktur eine höhere Spitzenleistung.
Was bedeutet das für Sie?
- Höherer Kontrast der Markierungen
- Geringere thermische Belastung des Materials im Vergleich zu herkömmlichen Laser-Markiersystemen
Diese Eigenschaften machen die Modellreihe MD-X ideal für präzise, dauerhafte und schonende Laser-Anlassmarkierungen, insbesondere auf empfindlichen Materialien wie Edelstahl in der Medizintechnik.
3-Achsen-Steuerung
Die 3-Achsen-Steuerung ist eine KEYENCE-eigene Funktion, die bei allen Lasermaschinen zum Einsatz kommt.
Automatisches Fokussieren
Dank der 3-Achsen-Steuerung fokussiert der Laser automatisch – ganz ohne manuelle Justierung durch den Techniker. So werden selbst großflächige Markierungen präzise umgesetzt.
Große Bearbeitungsfläche und variabler Fokus
– Bearbeitungsfeld:
300 mm × 300 mm
– Variabler Fokusbereich:
42 mm (+/- 21 mm)
Einheitliche Markierung
In Industrien mit strengen Vorgaben zu Gleichmäßigkeit und Lesbarkeit sorgt die 3-Achsen-Steuerung für:
- Einheitliche Strichstärken
- Höchste Präzision über die gesamte Markierfläche
So unterstützt die Modellreihe MD-X konsistente, hochqualitative Laser-Anlassmarkierungen – ideal für anspruchsvolle Anwendungen in der Medizintechnik und anderen regulierten Branchen.
Bedienkomfort
Neben den leistungsstarken Features der Modellreihe MD-X schätzen Anwender vor allem die einfache und intuitive Bedienung:
- 1
Integrierte Kamera im Markierkopf
- Automatische Form- und Konturerkennung der zu markierenden Oberfläche
- Reduziert Einrichtungsaufwand und minimiert Fehlausrichtungen
- 2
Integrierter Abstandssensor
- Ermittelt die optimale Fokushöhe automatisch
- Verzicht auf manuelle Höhenjustierungen beschleunigt den Prozess und erhöht die Wiederholgenauigkeit
Dank dieser benutzerfreundlichen Automatisierungsfunktionen lässt sich der Laser-Anlassprozess schnell einrichten und zuverlässig reproduzieren – selbst bei komplexen oder wechselnden Bauteilgeometrien.
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Bei KEYENCE sind wir Experten für alle Aspekte der Lasertechnologie – insbesondere für das Laser-Anlassen. Laser-Anlassen kann Ihre bevorzugte Methode sein, um:
- hochkontrastreiche Codes zu markieren,
- Metalle durch korrosionshemmende Passivierung zu stärken.
Fragen Sie bei KEYENCE nach weiteren Informationen zum Laser-Anlassen, unserer 3-Achsen Hybridlasers der Modellreihe MD-X oder anderen Laserbearbeitungen. Unser kompetentes Team steht Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung und unterstützt Sie bei Ihren Anforderungen.
