Faserlaser vs. CO2-Laser vs. UV-Laser: Welchen Lasermarkierer sollte ich wählen?

Laser können eine Vielzahl von Produkten markieren und bearbeiten, aber es gibt keine universelle Lösung für jede Anwendung. Faser-, CO₂- und UV-Lasermarkierer arbeiten je nach Anwendung und Material unterschiedlich.

Hier ist ein kurzer Überblick über die Faser-, CO₂- und UV-Lasertechnologie sowie einige Praxisbeispiele.

Grundlagen von Faser-, CO2- und UV-Lasern

Der größte Unterschied zwischen Faser-, CO₂- und UV-Lasermarkierern ist die Wellenlänge des erzeugten Lichts. Kurze Wellenlängen haben typischerweise mehr Energie und eine höhere Absorptionsrate als lange Wellenlängen. Daher beeinflusst die Wellenlänge eines Lasers seine Fähigkeit, bestimmte Materialien zu markieren.

Im Folgenden werden die Eigenschaften und Markierungsbeispiele für die verschiedenen Wellenlängentypen vorgestellt.

Lichtwellenlängenverteilung

Lichtwellenlängenverteilung

Was sind Faserlaser?

Faserlaser haben eine Wellenlänge von 1090 nm, was sie zu IR (Infrarot)-Lasern macht. Faserlaser können eine Vielzahl von Materialien markieren, sind jedoch auf Metallmarkierungsanwendungen optimiert. Ihre hohe Leistung macht sie ideal für Anwendungen wie die Tiefengravur oder sehr schnelle Markierungen. Sie können jedoch keine transparenten Objekte markieren, da IR-Licht direkt durch das Material hindurchgeht.

Hartmetallwerkzeuge

Druckgussteile

Kugellager

Vergoldung (Entfernung)

Kunststoffgehäuse

Harzformen

LED Lichter

Schalter im Tag-/ Nachtdesign (Oberflächenabtrag)

Was sind CO2-Laser?

CO₂-Laser haben die 10-fache Wellenlänge von Standardwellenlängensystemen. Sie eignen sich hervorragend zum Markieren von organischen Materialien wie Papier und Holz, aber auch Kunststoffe wie Gummi und transparenten Materialien (Glas und PET). Es ist jedoch nahezu unmöglich Metall mit einem CO₂-Lasermarkierer zu beschriften, da das Laserlicht nicht absorbiert wird.

Plastikflaschen

PTP-Blätter

Luftfilter

Dichtungsstreifen

Holz

Schneiden/Bohren

Gatter schneiden

Ummantelung schneiden

Was sind UV-Laser?

UV-Laser verwenden eine hoch absorbierbare Wellenlänge (355 nm) zur Markierung von Teilen. Diese hohe Absorptionsrate ermöglicht es UV-Lasern, "Kaltmarkierungen" durchzuführen (d.h. Markierungen ohne zusätzliche Wärmebelastung). Daher sind UV-Laser ideal für Anwendungen, die einen hohen Kontrast oder minimale Produktschäden erfordern. Diese (und Grünlichtlaser) werden vorzugsweise in der Halbleiterproduktion verwendet, in der Medizinbranche und auch für die Beschriftung für eine Vielzahl von Kunststoffen – bei dieser kurzen Wellenlänge müssen nicht einmal Aditive benutzt werden.

IC-Pakete

Kristalloszillatoren

Wafer

Anschlüsse

Ohrhörer

LED Licht

Silikonschläuche

Kunststoffflaschen

Vergleich der Faser-, CO2- und UV-Lasermarkierung

Im folgenden Abschnitt vergleichen wir die verschiedenen Laserbeschrifter untereinander:

Faser vs. CO₂ vs. UV Markierung auf Metall (Eisen)

  • Faserlaser: Stark kontrastreiche Markierungen sind möglich.
  • CO₂-Laser: Markierung ist nicht möglich, da Eisen CO₂-Laserlicht nicht absorbiert.
  • UV-Laser: Schadensfreie Markierung ist möglich, aber der Kontrast ist gering (im Vergleich zur Faserlasermarkierung).

Faser vs. CO₂ vs. UV Markierung auf Metall (Kupfer)

  • Faserlaser: Markierung ist möglicherweise nicht möglich, da Kupfer hochreflektierend ist und Faserlaserlicht nur schwer absorbiert.
  • CO₂-Laser: Markierung ist nicht möglich, da Kupfer CO₂-Laserlicht nicht absorbiert.
  • UV-Laser: Hochkontrastreiche, schadensfreie Markierung ist möglich, da Kupfer UV-Laserlicht leicht absorbiert.

Faser vs. CO₂ vs. UV Markierung auf Harz (PE)

  • Faserlaser: IR-Licht reagiert mit den Pigmenten im Harz und erzeugt hochkontrastreiche Markierungen.
  • CO₂-Laser: CO₂-Laserlicht erzeugt kontrastarme Markierungen und lässt die Oberfläche des Harzes anschwellen.
  • UV-Laser: UV-Wellenlängen reagieren mit den Pigmenten im Harz und erzeugen hochkontrastreiche, nahezu schadensfreie Markierungen.

Faser vs. CO₂ vs. UV Markierung auf Kartons

  • Faserlaser: Markierung ist kaum möglich, da der Karton kurzwelliges Infrarotlicht nicht absorbiert. Es entstehen unschöne Markierung, die wie verbrannt aussehen.
  • CO₂-Laser: CO₂-Laserlicht brennt in die Oberfläche des Kartons, um Markierungen zu erzeugen.
  • UV-Laser: Die Oberfläche der Kartonage absorbiert UV-Laserlicht, was zu stark kontrastreichen Markierungen führt.

Faser vs. CO₂ vs. UV Markierung auf transparenten Produkten

  • Faserlaser: Markierung ist nicht möglich, da klares Plastik Faserlaserlicht nicht absorbiert.
  • CO₂-Laser: Es entsteht eine kontrastreiche Beschriftung, da O₂-Laserlicht eine lange Wellenlänge besetzt und Wärme nutzt, um Markierungen zu erzeugen.
  • UV-Laser: Markierung ist möglicherweise nicht möglich, da klares Plastik nicht genug UV-Laserlicht absorbiert.

Faser vs. CO₂ vs. UV Markierung auf Beuteln

  • Faserlaser: Kurzwelliges IR-Licht wird nicht leicht absorbiert und beschädigt durch Hitzeeinwirkung den Beutel.
  • CO₂-Laser: CO₂-Laserlicht erzeugt Markierungen, indem es in die Oberfläche des Beutels einbrennt.
  • UV-Laser: UV-Laserlicht reagiert mit der Folie und erzeugt hochkontrastreiche, nahezu schadensfreie Markierungen.

Ergebnis der Markierung

  • Faserlaser: Faserlaser können eine breite Palette an Materialien markieren und erzeugen typischerweise den höchsten Kontrast auf Metallen. Allerdings können Faserlaser keine transparenten Materialien beschriften und beschädigen manchmal durch einen zu hohen Hitzeeintrag die Markierungsoberfläche.
  • UV-Laser: UV-Laser bieten den höchsten Kontrast auf Kunststoffen. Ein zusätzlicher Vorteil von UV-Lasern ist, dass sie nahezu schadensfreie Markierungen erzeugen.
  • CO₂-Laser: CO₂-Laser haben die größte Wellenlänge und erzeugen den höchsten Hitzeeintrag im Material, was sie ideal für die Markierung von Holz, Papier, Keramik und transparenten Produkten macht.
Materialname UV-Beschriftungslaser
Modellreihe MD-U
Hybrid-Beschriftungslaser
Modellreihe MD-X
Faserlaser
Modellreihe MD-F
CO₂-Beschriftungslaser
Modellreihe ML-Z
Kunststoff EP (Epoxidharz) sehr gut sehr gut gut gut
ABS (ABS Kunststoff) sehr gut sehr gut gut möglich
PBT sehr gut sehr gut gut möglich
PA sehr gut gut möglich gut
PC (Polycarbonat) sehr gut gut gut gut
PP (Polypropylen) sehr gut gut möglich gut
PE (Polyethylen) sehr gut gut möglich gut
PET sehr gut nicht empfohlen nicht empfohlen sehr gut
PPS sehr gut gut möglich gut
PS (Polystyrol) sehr gut gut möglich gut
PI (Polyimid) sehr gut möglich möglich möglich
PVC (Polyvinylchlorid) sehr gut gut gut sehr gut
Glasepoxid sehr gut gut gut gut
Metall SUS (Edelstahl) gut sehr gut sehr gut nicht empfohlen
Fe (Stahl) gut sehr gut sehr gut nicht empfohlen
Al (Aluminium) gut sehr gut sehr gut nicht empfohlen
Ni (Nickel) sehr gut gut gut nicht empfohlen
Cu (Kupfer) sehr gut gut möglich nicht empfohlen
Au (Gold) sehr gut gut möglich nicht empfohlen
Andere Keramik sehr gut gut gut gut
Si (Silikon) sehr gut gut möglich möglich
Papier gut gut gut sehr gut
Gummi sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut
Glas gut nicht empfohlen nicht empfohlen sehr gut
Holz möglich möglich möglich sehr gut

* Die Ergebnisse können je nach Zustand des Produkts, zusätzlichen Additiven und/oder Laserparametern variieren.

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Anwendungen von Faser-, CO2- und UV-Lasermarkierern in verschiedenen Industrien

Laserbeschrifter, seien es Faserlaser, CO₂-Laser oder UV-Laser, werden in vielen Anwendungen eingesetzt. Jeder Lasertyp hat seine eigenen Vorteile, abhängig vom Material und den Produktionsanforderungen.

Faserlaser:

  • Automobilindustrie: Ideal zum Markieren von Metallen, z.B. Gravieren von Seriennummern oder Tiefenmarkierungen auf Motorblöcken.
  • Elektronikindustrie: Verwendung zur Markierung von Leiterplatten und Metallverbindern.

CO₂-Laser:

  • Lebensmittelverpackung: Hervorragend zum Codieren von Verfallsdaten auf Lebensmittelverpackungen.
  • Getränkeindustrie: Gravieren von Markenlogos oder MHDs auf Glasflaschen.
  • Möbelindustrie: Schneiden von komplizierten Designs in Holzmöbel.

UV-Laser:

  • Elektronikfertigung: Ideal für hochkontrastreiche Markierungen auf Halbleitern.
  • Medizintechnik: Gravieren präziser Codes auf medizinischen Geräten, ohne Kunststoffoberflächen zu beschädigen.
  • Lebensmittelverpackung: Beschriften von MHD auf dünnen Folien.

Jeder dieser Laser nutzt die spezifischen Vorteile der jeweiligen Wellenlänge, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Wie man zwischen Faserlaser, CO2-Laser und UV-Laser für die Produktionslinie wählt

Bei der Auswahl zwischen einem UV-, Faser- oder CO₂-Laser für Ihre Produktionslinie sollten der Materialtyp des Produkts, die erforderliche Markierungsgeschwindigkeit und die betrieblichen Anforderungen berücksichtigt werden.

Faserlaser besitzen höhere Durchschnittsleistungen, was sie ideal für Metall- und Industrieanwendungen macht. Da diese Systeme Hochgeschwindigkeits- und Tiefengravuren bieten, sind tiefe und sehr robuste Ergebnisse möglich.

CO₂-Laser hingegen haben eine längere Wellenlänge. Das Schneiden und Gravieren von nichtmetallischen, organischen Materialien wie Holz, Kartonage, Glas, Acryl und Textilien wird vereinfacht, was sie ideal für die Verpackungs- und Konsumgüterindustrie macht.

UV-Lasersysteme hingegen verwenden kurzwelliges Licht. Wenn hochpräzise Markierungen auf empfindlichen Materialien wie Kunststoffen, Halbleitern und medizinischen Geräten erforderlich sind, sind UV-Laser oft eine kluge Wahl. Es treten kaum hitzebedingte Beschädigungen empfindlicher Oberflächen auf, wie es bei anderen Lasermarkierungsmethoden der Fall sein kann.

Die Wahl des richtigen Geräts optimiert die Effizienz der Produktionslinie, reduziert Ausfallzeiten und beschleunigt die Abläufe.

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Die beste Wahl zwischen Faser-, CO2- und UV-Lasern für Ihre Fertigungsanforderungen treffen

Jede Fertigungsumgebung ist in ihrer Art einzigartig. Die Entscheidung zwischen einem Faserlaser, CO₂-Laser oder UV-Laser hängt davon ab, wie die Fertigungsprozesse, Materialanforderungen und die gewünschten Ergebnisse sind. Das Layout der Anlage, die Sicherheit der Mitarbeiter und die betriebliche Effizienz können Entscheidungen darüber beeinflussen, welches Lasermarkierungsgerät am besten geeignet ist.

Faserlaser beispielsweise erfordern möglicherweise weniger Wartung und Ausfallzeiten, was die Belastung der Mitarbeiter, die mit anderen Aufgaben beschäftigt sind, reduziert.

CO₂-Laser, die sperriger sein können, erfordern möglicherweise spezifische Platzüberlegungen, um sicherzustellen, dass sowohl die Anlage als auch die Belegschaft den Anforderungen der Ausrüstung gerecht werden.

UV-Laser, mit ihrer Präzision und minimaler Wärmeentwicklung, könnten in Umgebungen bevorzugt werden, in denen empfindliche Materialien Priorität haben. Die Fertigung umfasst viele kleine Teile.

Durch sorgfältiges Abwägen dieser Faktoren können Sie neue Komponenten (wie einen Laser) in die Produktionsanlage integrieren und die Gesamtproduktivität verbessern.

KEYENCE bietet eine vielseitige Palette an Lasermarkierern, die auf Ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mit einem Laserexperten/ einer Laserexpertin zu sprechen oder eine Produktdemonstration zu erhalten. Hierbei können kostenlose Beschriftungs- und/ oder Bearbeitungstests durchgeführt werden.

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