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Ultrakurzpulslaser

Kalte Laserbeschriftung für hochsensible Materialien

Ultrakurze Lichtpulse im Bereich von Pikosekunden erzielen genaue Bearbeitungsergebnisse im Mikrometer-Maßstab; präzise, schädigungsarme Materialbearbeitungen können realisiert werden. ACI bietet hier mit seinem Ultrakurzpulslaser DFL Brevis Marker eine Lösung.

Der DFL Brevis Marker von ACI Laser. © ACI

Seit Jahren hat sich der Laser zur Materialbearbeitung und -kennzeichnung in vielen Branchen fest etabliert. Die Vorteile: Laser sind für exakte und filigrane Beschriftungen bestens geeignet. Zusätzlich werden weder Farbe noch Lösungsmittel benötigt. Durch dieses Verfahren wird eine dauerhafte und abriebfeste Materialbearbeitung ohne die Verwendung von Zusatzstoffen ermöglicht.

Daneben haben die Produkt-Rückverfolgbarkeit und der Schutz vor Plagiaten in der Wertschöpfungskette einen sehr hohen Stellenwert. Hierfür ist vor allem das Werkzeug Laser bestens für eine Kennzeichnung geeignet. Markierungen wie zum Beispiel Strichcodes oder 2D-Codes mit Informationen über Serien- oder Chargennummer sowie Verfallsdatum erzeugt der Laserstrahl in gleichbleibender Qualität schnell und präzise auf verschiedenen Materialien wie Metall oder Kunststoff und sorgt somit für eine lückenlose Nachverfolgung.

Vor allem im Bereich der Medizintechnik findet der Ultrakurzpulslaser besondere Verwendung, denn hier herrschen sehr spezielle Anforderungen. So dürfen die Beschriftungen beispielsweise keine Veränderungen der Oberflächenstruktur verursachen, da sich hier sonst Bakterien, Viren oder Krankheitserreger festsetzen können. Darüber hinaus greifen permanente Sterilisationsprozesse die Beschriftung stark an. So kommt es bei konventionellen Kennzeichnungsverfahren mit Festkörper- oder Faserlasern zu Korrosion sowie Abblättern und Verblassen der Beschriftung. ACI Laser bietet für diese spezielle Problematik nun einen Ultrakurzpulslaser an. Dieser ist geeignet um Materialschäden und daraus resultierenden Korrosionen und strukturellen Oberflächenveränderungen vorzubeugen.

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Gratfreie Gravur auf Aluminium (Schrifthöhe: ein Millimeter). © ACI

„Kalte Laserbeschriftung“
Bei Lasern im Nanosekundenbereich geht die Markierung jedoch immer einher mit einer starken Erwärmung des absorbierenden Materials, was die Kennzeichnung von sensiblen Materialien ohne strukturelle Veränderungen erschwert bis unmöglich macht. Mit Pulslängen im Pikosekundenbereich ist es dagegen möglich, enorme Pulsleistungen bei gleichzeitig geringem Wärmeeintrag zu erreichen.

Die Pulsdauer ist dabei derartig kurz, dass die Trägheit der Wärmeleitung nicht ausreicht, um die Oberfläche stark zu erhitzen. Im besten Fall wird der Bereich des Materials, auf welchen der Laser einwirkt, direkt von der festen in die gasförmige Phase überführt, sodass die Gratbildung drastisch reduziert wird.

Der extrem geringe thermische Einfluss ist wohl der größte Vorteil des Ultrakurzpulslasers. Durch diese „kalte Laserbeschriftung“ wird eine Vielzahl von Anwendungen möglich, so die Beschriftung von hochsensiblen Materialien in der Medizintechnik, der Sensorik und der Luft- und Raumfahrt. Weiterhin wird durch die kürzeren Pulse das umliegende Material weniger geschädigt und genauer abgetragen sodass sehr filigrane Markierungen möglich sind. Damit gehen erhöhte Detailgenauigkeit, Präzision und Oberflächengüte einher.

Breites Anwendungsspektrum
Der DFL Brevis Marker von ACI ist unter anderem geeignet für gratfreie Gravuren auf Edelstahl, gehärtetem Stahl, Aluminium oder Glas. Daneben können Schwarzbeschriftungen auf rohem Aluminium, Edelstahl und HSS-Stahl in kurzer Zeit und ohne vorherige Oberflächenvergütung realisiert werden. Auch Farbumschläge auf Kunststoff, Beschriftungen von Silikonen sowie das Schneiden von dünnen Materialien ist mit dem UKP-Laser möglich. as

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