UV-Laserbeschriftung

Um einen UV-Laser zu erzeugen, durchläuft der Laserstrahl zwei zusätzliche Kristalle, die bei herkömmlichen Faserlasersystemen fehlen. Zunächst wird ein Laser mit Standardwellenlänge (1064 nm) durch einen nichtlinearen Kristall geleitet. Dadurch wird die Wellenlänge auf 532 nm reduziert. Anschließend wird dieses Licht durch einen weiteren Kristall geleitet, wodurch die Wellenlänge auf 355 nm reduziert wird. UV-Laser werden allgemein als THG-Laser (Third Harmonic Generation) bezeichnet, da sie die dritte Wellenlänge erzeugen. Beschriftungen mit diesem Beschriftungssystem wird "Kaltbeschriftung" genannt, da eine Beschriftung mit minimaler Hitzeeinwirkung stattfindet.

Im Vergleich zu Standard-Laserlicht (1064 nm) und grünem Laserlicht (532 nm) hat UV-Laserlicht eine höhere Materialabsorptionsrate. Dadurch können mit weniger Energie gut sichtbare Beschriftungsergebnisse erzielt werden, was ein beschädigungsfreies Beschriftungsergebnis gewährleistet. Die hohe Absorptionsrate ermöglicht es auch, dass ein UV-Laser sonst schwer zu beschriftende Objekte oder Materialien, wie z. B. Kunststoffe, stark reflektierende Metalle oder wärmeempfindliche Materialien beschriften kann. Auch für die Beschriftung von Kunststoffen und farbigen Kunststoffen, die mit der Faserwellenlänge nur schwer oder gar nicht zu beschriften sind, können UV-Laser eingesetzt werden.

UV-Laser beschriften ohne aufwendige Nachjustierung der Laserparameter. Dadurch wird der Kontrastverlust aufgrund von Änderungen am Material, nicht einheitlichen Oberflächen von Formteilen und unterschiedlichen Harzchargen vermieden. Die robuste Markierung sorgt für hohe Kontraste und Beständigkeit gegen Umgebungslicht, was einen störungsfreien Beschriftungsbetrieb gewährleistet.

Die Europäische Kommission fordert, dass alle medizinischen Produkte mit Rückverfolgbarkeitscodes versehen werden müssen. Durch das Verfahren der 'Kaltbeschriftung' können Hersteller von Medizinprodukten alles kennzeichnen: von PE-Medikamentenflaschen bis hin zu implantierbaren Geräten. Dabei ist sichergestellt, dass diese Kennzeichnungen den strengen Sterilisationszyklen standhalten.

Warum ist ein UV-Laser die beste Wahl für diese Art von Anwendungen? Der Hauptgrund ist, dass dieser eine unglaublich hohe Absorptionsrate für eine Vielzahl von Materialien aufweist. Dadurch können Markierungen und Bearbeitungen mit minimaler Wärmebelastung durchgeführt werden. Außerdem wird die Oberfläche weniger beschädigt, so dass eine korrosionsbeständige Markierung möglich ist. Diese Eigenschaften schützen Materialien und Komponenten während des Markierungs- und Produktionsprozesses. Auch stark reflektierende Materialien wie Gold, Silber und Kupfer sowie empfindliche Materialien wie Glas, Gummi, Keramik und Kunststoff können beschädigungsfrei beschriftet werden.

Weil die elektronischen Komponenten mit den entsprechenden Dichtungsharzen immer kleiner werden, besteht bei der Verwendung von Lasern mit Standardwellenlänge ein größeres Risiko, das die internen Komponenten durch die hierbei übertragenen Energiemengen beschädigt werden. UV-Laser bieten eine hohe Material-Absorptionsrate. Das verringert das Risiko, dass Energie auf die internen Komponenten übertragen wird.

Quarzglas wird für Fenster oder Bildschirme genutzt. Es ist schwer zu beschriften, rissempfindlich und erfordert eine schonende Beschriftung. Der UV-Laser nutzt seine hohe Absorption und den dichten Strahlfleck, um langsam und sauber zu markieren. Der UV-Laserbeschriftungsstrahl ist stark genug, um die Hitzebeständigkeit zu überwinden, aber auch empfindlich genug, um das Quarzglas nicht zu beschädigen.

Die 3-Achsen-UV-Laserbeschrifter nutzen eine UV-Wellenlänge von 355 nm, um Teile mittels Kaltbeschriftung zu markieren oder zu bearbeiten. Die UV-Laser verfügen über drei verschiedene Achsen zur Steuerung des Laserstrahls, die für eine gleichmäßige Markierung über große Sichtfelder oder auf 3D-geformten Teilen ausgelegt sind. UV-Laserbeschriftungssysteme sind mit einer Technologie ausgestattet, die die Art und Weise, wie Objekte markiert bzw. graviert werden, revolutioniert. Ein 3-Achsen-Lasermarkierer ermöglicht die vollständige Kontrolle des Fokusabstands. Dadurch kann der Laser auch bei unterschiedlich großen Teilen oder schwierigen Geometrien im Fokus gehalten werden.

Geeignet für sehr schwierige Umgebungsbedingungen

In der Modellreihe MD-U wird KEYENCE-eigenes luftdichtes Dichtungsmaterial verwendet, um die optischen Komponenten zuverlässig zu schützen. So ist dafür gesorgt, dass es zu keiner Beeinträchtigung dieser Komponenten durch Schmutz, Staub, Wassertropfen usw. kommt, sodass das System auch unter widrigen Umgebungsbedingungen stabile Leistung liefert. Die Modellreihe MD-U weist die gleiche Schutzart auf wie der lüfterlose Markierkopf der Faser-Beschriftungslaser unserer Modellreihe MD-F.