Markieren und Lasergravieren auf Stahl: Verfahren, Vorteile und Quellen

 

Markieren und Lasergravieren auf Stahl: Verfahren, Vorteile und Quellen

Laserbeschriftung und -gravur kann auf allen Metallen erfolgen: unter anderem Stahl, Edelstahl, Eisen, Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Platin, Palladium. Die durchführbaren Prozesse reichen von der Tiefengravur über die Anlassbeschriftung bis hin zur Oberflächenschwärzung.

 

Angesichts der vielen Arten von Lasern und Materialien, die es gibt, kann die Auswahl des besten Lasers für eine Markierungs- oder Gravuranwendung eine Herausforderung sein. Das Verständnis der Eigenschaften des Lasers und der Eigenschaften des Materials ist für eine optimale Wahl unerlässlich.

 

Sehen wir uns die Besonderheiten der Lasermarkierung und -gravur auf Stahl an.

 

Stahl- und Laserbearbeitung

Stahl ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle in der modernen Industrie und insbesondere im medizinischen Bereich. Es ist eine Legierung aus Eisen, Kohlenstoff und Chrom in einer Menge von mindestens 10,5 %.

Dieses letzte Element bildet eine Oxidschicht und verhindert so das Rosten des Metalls. Aus diesem Grund wird Edelstahl auch als korrosionsbeständiger Stahl bezeichnet.

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Das Vorhandensein von Chrom erhöht die Härte und die Elastizitätsgrenze der Legierung, und wenn sein Anteil 12 % übersteigt, wird es als rostfreier Stahl bezeichnet, weil es gegen chemische Mittel beständig ist.

 

Neben anderen Metallen können auch Stahl mit verschiedenen Arten von Laserquellen markiert oder graviert werden:

 

CO2,

Faser,

Nd:YAG-Festkörper.

Lasergravur Stahlplatten-SetLasergravur auf Edelstahl mit FaserlaserMit dem Faserlaser ist es sehr einfach, eine Markierung auf der Oberfläche des Stahls zu erzeugen. Das Material reagiert sehr gut auf die infrarote Wellenlänge (1030-1080 nm) und löst auf einfache Weise Oberflächenreaktionen aus, die kontrastreiche und scharfe Zeichen erzeugen.

Dieser Prozess erzeugt eine dauerhafte, direkte Markierung auf der Metalloberfläche, und die Einstellungen der Lasermaschine können nach Belieben geändert werden, um eine Vielzahl von Edelstahloberflächen zu erzeugen, die dauerhafte helle, Halbton- oder dunkle Markierungen und eine Vielzahl von Farben umfassen. .

 

Diese Technologie wird intensiv in der Industrie und insbesondere in Branchen wie Automotive, Medizin, Luft- und Raumfahrt eingesetzt, in denen die Rückverfolgbarkeit von Produkten von besonderer Bedeutung ist. Diese leichteren Markierungsoptionen können verwendet werden, um die Produktivität zu verbessern.

 

Lasergravur auf Stahl mit Faserlaser - Visitenkarte aus Metall

Laserglühen für medizinische Instrumente

Eine sehr häufige Anwendung des Lasers ist das Glühen von medizinischen Komponenten aus Edelstahl und Titan wie Implantate und Instrumente.

In diesem Fall ist es wichtig, eine hochkonzentrierte Spitzenenergie mit einer etwas längeren Impulsdauer zu haben, um den Kohlenstoff an die Oberfläche zu ziehen und eine scharfe dunkle Markierung zu erhalten, die den Anforderungen der verschiedenen Tests standhält, denen das Instrument unterzogen wird, wie z. B. der Passivierung. und die Autoklavenzyklen.

 

Ob CO2-Laser oder Faserlaser, die Energie des Laserstrahls führt zu einer Schwärzung des Oxids, wodurch bei der Faserlasermarkierung eine schärfere und dunklere Markierung entsteht, da Edelstahl die Wellenlänge dieses Lasertyps absorbiert.

 

Außerdem können je nach Temperatur durch Schwärzungs- oder Glühprozesse unterschiedliche Farben auf der Oberfläche des Stahls erzielt werden, wodurch Sie unterschiedliche Designs erstellen können.

 

Eine andere Möglichkeit, dauerhafte schwarze Markierungen auf Stahl zu erhalten, besteht darin, ultraschnelle USP-Quellen im Pikosekundenbereich zu nutzen. Diese variieren die Oberfläche des Materials, indem sie diffraktive Fallen für das Licht bilden und so hohe Kontraste in der Markierung erzeugen.

 

Das sogenannte Annealing-Marking-Verfahren ist aufgrund der großen Dauerbeständigkeit dieses Vorgangs und der Tatsache, dass auf diese Weise eine Bakterienvermehrung auf den Instrumenten vermieden wird, ideal für die Markierung medizinischer Instrumente geeignet.

 

Medizinische Instrumente für Chirurgen

Laserbeschriftung auf Edelstahl mit CO2-Laser

Metallmarkierpasten sind spezielle Lasermarkierprodukte, die keramische Partikel enthalten und auf chemischer Basis thermisch aktiviert werden.

In einigen Fällen der Lasermarkierung werden diese Verbindungen daher auf die Oberfläche des Stahls aufgetragen und trocknen gelassen. Wenn der Laserstrahl diese Verbindung erhitzt, verschmelzen die Keramikpartikel mit der Metalloberfläche und erzeugen eine schwarze Markierung mit sehr hohem Kontrast.

 

Dieses Zeichen ist fast dauerhaft: Es kann nicht ohne übermäßige Reibung und Kraft entfernt werden, die bei Anwendung normalerweise den darunter liegenden Stahl beschädigen. Diese Option kann für allgemeine Markierungen auf Edelstahl einschließlich Bildern und Strichcodes verwendet werden.

 

Lasergravur auf Stahl

Lasergravur auf Edelstahl mit Nd: YAG-Laser

Verbindungen, die manchmal verwendet werden, um eine Edelstahloberfläche beim Markieren mit einem CO2-Laser zu schwärzen, werden bei Verwendung eines Nd: YAG-Lasers nicht benötigt.

Es ist möglich, mit einem Nd: YAG-Markierlaser auf den meisten Metallen unterschiedliche Effekte zu erzielen, indem Sie Folgendes optimieren: Laserleistung, Geschwindigkeit, Pulsfrequenz und Fokus.

 

Edelstahl ermöglicht jedoch eine größere Variation des visuellen Effekts als die meisten Metalle. Titan ist das einzige andere Metall, das ihm in diesem Sinne nahe kommt.

 

Generell kann Edelstahl in Schwarz, verschiedenen Grautönen, Gold, Weiß und mit einer glänzenden Markierung gekennzeichnet werden, bei der die Oberfläche glatter erscheint als die Umgebung und daher das Licht anders reflektiert. Diese Oberflächenmarkierungen sind fast ohne Tiefe.

 

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