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Technische Teile aus Metall mehrfarbig laserbeschriften - ist das möglich?

Wie eine farbige Laserbeschriftung auf Metall gelingt und was dabei zu beachten ist

Viele Kunden kommen mit dem Wunsch auf uns zu, ein bestimmtes Produkt oder Bauteil „farbig zu lasern“, oft aber, ohne genau zu wissen, was damit eigentlich gemeint ist. In den meisten Fällen handelt es sich bei diesen Anfragen um Bauteile aus Metall, bei denen eine Laserbeschriftung überhaupt nicht die sinnvollste Lösung ist – schon gar nicht, wenn die Beschriftung mehrfarbig sein soll.

Das hat uns zur Klärung der folgenden spannenden Frage geführt:

Laserbeschriftung Metall gravieren farbe MOPA

Können Bauteile aus Metall bunt laserbeschriftet werden?

Die kurze Antwort lautet: Ja, man kann Metall bunt laserbeschriften! Jedoch nur auf Edelstahl sowie Titan und nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen.

Die ausführliche Antwort also ist wesentlich komplexer und von vielen Faktoren abhängig. Dieser Frage wollen wir in diesem Beitrag einmal auf den Grund gehen und zusätzlich auch etwas näher auf das Beschriften von Metallen eingehen.

Dazu klären wir im Folgenden zuerst einmal ein paar grundsätzliche Fragen.

Welche Varianten der Laserbeschriftung gibt es?

Die Laserbeschriftung ist ein Sammelbegriff für mehrere unterschiedliche Markierverfahren auf verschiedensten Materialien.
Einige Beispiele hierfür sind:

  • Anlassbeschriftung (eisenhaltige Metalle, Edelstahl, Titan)
  • Tiefengravur durch Materialabtrag (Holz, eloxiertes Aluminium, lackierte Werkstoffe, Keramiken)
  • Farbumschlag (diverse Kunststoffe)
  • Aufschäumen (diverse Kunststoffe)
  • Karbonisieren (organische Materialien)
  • Laserschneiden (keine Markierung)

Für diese verschiedenen Arten der Oberflächenmarkierung gibt es zwei besonders wichtige Lasersysteme.

Welche Lasersysteme gibt es?

Den CO2-Laser & den Faserlaser.

Findet der CO2-Laser meist Verwendung beim Schneiden von Materialien sowie in der Tiefengravur von Holz, Glas oder Kunststoff, so wird der Faserlaser zur Anlassbeschriftung, für den Farbumschlag & das Aufschäumen sowie für den Materialabtrag und zum Markieren diverser Materialien verwendet.

Wichtig im Zusammenhang mit der farbigen Laserbeschriftung ist für uns nun die Anlassbeschriftung.

Die Anlassbeschriftung ist das einzige Markierverfahren, welches uns erlaubt auf der Oberfläche verschiedene Farben zu erzeugen. Um die Farben allerdings reproduzierbar zu machen und gleichbleibend wiederzugeben, benötigt man eine besondere Form des Faserlasers:

Der MOPA-Laser

Der sogenannte MOPA-Laser (kurz für: Master Oscillating Power Amplifier Laser) bringt alle positiven Aspekte des Standard-Faserlaser mit sich (wartungsfrei, hohe Lebensdauer, luftgekühlt, hohe Beschriftungsgeschwindigkeiten, herausragende Strahlqualität) und bietet nebenbei noch einige weitere Vorteile und Möglichkeiten:

  • Schwarze Beschriftung von eloxiertem Aluminium
  • Homogenere und teils kontrastreichere Beschriftungen auf diversen Kunststoffen
  • Weniger Verbrennungen im Randbereich beim Metalle beschriften
  • Geringere Hitzeentwicklung und dadurch geringeres Aufschäumen beim Beschriften von Kunststoffen
  • Wesentlich höhere Flexibilität bei der Einstellung der Parameter und dadurch
  • Größeres Anwendungsspektrum
  • Reproduzierbare Anlassfarben auf Edelstahl & Titan
Was unterscheidet den MOPA-Laser vom klassischen Faserlaser?

Zwei wichtige Faktoren in der Laserbeschriftung sind:

  • Die Dauer des Laserimpulses
  • Die Frequenz mit der die Laserimpulse abgegeben werden

Die Impulsdauer ist normalerweise unveränderlich: Beim Standard-Faserlaser hat der Impuls eine Dauer von ca. 120ns, während die Impulsfrequenz zwischen 20 kHz und 100 kHz variiert.

Beim MOPA-Laser hingegen ist die Impulsdauer variabel und kann in einem Bereich zwischen 4ns und 200ns eingestellt werden. Die Frequenz variiert zwischen 20 kHz und 1 MHz.

Durch den hohen Verstellbereich der Impulsdauer lässt sich die Wirkdauer und Intensität des Lasers viel genauer an die Oberfläche der Materialien anpassen und so können reproduzierbar unterschiedliche Hitzegrade erzielt werden.

Speziell beim Edelstahl lasern hat dieser Verstellbereich zum Vorteil, dass durch die Reproduzierbarkeit verschiedenste Anlassfarben aufgebracht werden können. Der normale Faserlaser bietet diese Möglichkeit nicht.

Ist es möglich, mit dieser Technik alle Farben zu lasern?

Auch hier gibt es eine eindeutige Antwort: Nein, kann man nicht. Die Farben sind beschränkt auf Regenbogenfarben und diesen kann in der Regel auch kein festgelegter Farbwert zugewiesen werden.

Bringt der MOPA-Laser auch Nachteile mit sich?

Bedenkt man, dass das farbige Lasern an und für sich ein Vorteil und ein Alleinstellungsmerkmal des MOPA-Lasers ist, so muss man eigentlich davon ausgehen, dass dieses System gegenüber dem Standard-Faserlaser keine Nachteile mit sich bringt. Deshalb ist der folgende Punkt auch nur bedingt ein Nachteil. Dennoch sollte man sich bewusst sein, dass eine farbige Laserbeschriftung wesentlich zeitaufwändiger als eine normale Anlassbeschriftung ist und somit auch mehr Geld kostet. Viele Kunden überlegen sich in diesem Falle deshalb zwei Mal, ob eine farbige Beschriftung überhaupt Sinn ergibt.

Ein weiterer Nachteil der selten genannt wird, den wir aber für äußerst wichtig empfinden: Laut Hersteller sind alle roten Anlassfarben besonders korrosionsanfällig.

Unser Fazit

Die Sinnhaftigkeit einer farbigen Laserbeschriftung sollte immer mit den entstehenden Kosten in Relation gesetzt werden. Oftmals genügt eine dunkle oder schwarze Anlassbeschriftung oder als Alternative auch ein ausgewähltes Druckverfahren. Zwar ist die Haftung immer auch ein wichtiger Aspekt – hier werden aber sehr gute Ergebnisse auch im UV-LED Digitaldruck, Siebdruck und Tampondruck erzielt.

PB Ansprechpartner Benni

Wir beraten Sie gerne!

Benjamin Völlinger

M.A. Marketing & Sales
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