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Five ways laser technology is enhancing the world

18.03.2020 - 09:42

Global competition, reduced lead times and shifting customer demands are just some of the trends changing the face of manufacturing today. To keep apace, manufacturers are adapting their production techniques by employing emerging technologies which enhance efficiency, productivity and quality. Dr Louise May of industrial laser specialists Luxinar, explores the role of lasers in modern manufacturing.

When most people think about lasers, the first thing that springs to mind is probably sci-fi movies. But in the almost 60 years since lasers were first developed, they’ve revolutionised the manufacturing landscape. As the industry becomes increasingly automated, particularly in the era of Industry 4.0, sealed CO2 laser technology is being incorporated into production systems to deliver greater production flexibility, alongside significantly heightened levels of quality and consistency. In practice, that helps manufacturers to remain more agile and competitive in the fast-moving consumer-driven global marketplace.

These core benefits of sealed laser technology make it suitable across almost all manufacturing sectors, including automotive, packaging and food and beverage. In practice, this breadth of application types enables laser technology to touch the daily lives of people around the world. Here is a look at how lasers are used in the production of five products which you see on the supermarket shelves every day:

  • Food marking
    Perhaps one of the most surprising uses of laser technology is in pre-cooked meat products. Often appearing to be served fresh from the grill, most of these ready-to-eat options aren’t actually grilled at all. To deliver consistency of taste, visual appearance and overall product quality, products like burgers, fish and chicken are typically oven baked and may later be branded with a grill pattern using a laser. As well as ensuring consumer expectations are met, this process gives manufacturers greater control over the production process to deliver consistently high levels of product quality and safety. With laser marking being a non-contact method, the need for frequent cleaning and maintenance of tools is significantly reduced, and because the product isn’t pressed, more moisture is retained for greater taste.
  • Keeping food fresher for longer
    With volumes of food waste around the world increasing year on year, keeping fresh food items – from fruit and vegetables through to meat and bread – fresh for as long as possible is a key priority for many food manufacturers. To do this, modified atmosphere packaging [MAP] technology is often utilised to create the optimum conditions for each product, regulating levels of oxygen, carbon dioxide, nitrogen and other gases inside the packaging. With different products requiring different conditions, packaging must be tailored to each product type, and that’s where lasers come in. By precisely perforating packaging according to the specific needs of its contents, the shelf life of fresh food can be increased. In turn, that gives consumers more time to enjoy fresh food, ultimately reducing wastage and giving consumers better value for money.
  • Genuine product coding
    While consumers will be used to seeing product information such as batch numbers and use-by dates on some food and drink items – often emblazoned onto the neck of a bottle or side of a packet – they may be less aware of the significance of similar codes on higher-value products, such as fragrances. In this instance, indelible and tamper-proof marks are commonly made using laser technology, enabling consumers to distinguish authentic products from counterfeit goods. Commonly copied and sold to unknowing consumers at lower rates, counterfeit fragrances and other luxury items not only detract from the authentic brand, but also create potential health concerns amongst consumers, particularly where products have direct contact with the skin. Of course, for more desirable and expensive products, the flexible nature of laser coding means it can be applied discreetly so as not to detract from the products’ appearance.
  • Creating the perfect pint
    As well as marking best before dates and individual product codes on bottles and labels, CO2 laser technology is widely used within the glass industry. Beer glasses, for instance, are a fantastic example where laser marking is used to modify the glass in order to retain the perfect head of a beer for longer. Utilising laser technology to etch ‘head keepers’ onto the bases of glasses – which can be personalised with graphics and logos – facilitates the creation of bubbles of carbon dioxide. In practice, that means that beverages can retain the perfect just poured frothy head and stay fizzier for longer.
  • Clothes
    Whether it’s your everyday gym clothes, your favourite dresses and overcoats, or your go-to shoes and accessories, it is laser technology which enables manufacturers to deliver uniform quality and consistency on a mass scale. Take jeans, for instance. While they might once have been stonewashed or bleached, their production now utilises laser technology to finish individual products with effects like fading, patterning and tearing. Not only does this method enable manufacturers to significantly reduce production time, it also reduces the volume of chemicals used during the process, lessening its environmental impact. This technique also ensures that all products have consistent detailing, while the adaptable nature of sealed CO2 laser technology enables manufacturers to quickly fulfil orders in-line with shifting consumer trends.

www.luxinar.com

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Five ways laser technology is enhancing the world

18.03.2020 - 09:42

Global competition, reduced lead times and shifting customer demands are just some of the trends changing the face of manufacturing today. To keep apace, manufacturers are adapting their production techniques by employing emerging technologies which enhance efficiency, productivity and quality. Dr Louise May of industrial laser specialists Luxinar, explores the role of lasers in modern manufacturing.

When most people think about lasers, the first thing that springs to mind is probably sci-fi movies. But in the almost 60 years since lasers were first developed, they’ve revolutionised the manufacturing landscape. As the industry becomes increasingly automated, particularly in the era of Industry 4.0, sealed CO2 laser technology is being incorporated into production systems to deliver greater production flexibility, alongside significantly heightened levels of quality and consistency. In practice, that helps manufacturers to remain more agile and competitive in the fast-moving consumer-driven global marketplace.

These core benefits of sealed laser technology make it suitable across almost all manufacturing sectors, including automotive, packaging and food and beverage. In practice, this breadth of application types enables laser technology to touch the daily lives of people around the world. Here is a look at how lasers are used in the production of five products which you see on the supermarket shelves every day:

  • Food marking
    Perhaps one of the most surprising uses of laser technology is in pre-cooked meat products. Often appearing to be served fresh from the grill, most of these ready-to-eat options aren’t actually grilled at all. To deliver consistency of taste, visual appearance and overall product quality, products like burgers, fish and chicken are typically oven baked and may later be branded with a grill pattern using a laser. As well as ensuring consumer expectations are met, this process gives manufacturers greater control over the production process to deliver consistently high levels of product quality and safety. With laser marking being a non-contact method, the need for frequent cleaning and maintenance of tools is significantly reduced, and because the product isn’t pressed, more moisture is retained for greater taste.
  • Keeping food fresher for longer
    With volumes of food waste around the world increasing year on year, keeping fresh food items – from fruit and vegetables through to meat and bread – fresh for as long as possible is a key priority for many food manufacturers. To do this, modified atmosphere packaging [MAP] technology is often utilised to create the optimum conditions for each product, regulating levels of oxygen, carbon dioxide, nitrogen and other gases inside the packaging. With different products requiring different conditions, packaging must be tailored to each product type, and that’s where lasers come in. By precisely perforating packaging according to the specific needs of its contents, the shelf life of fresh food can be increased. In turn, that gives consumers more time to enjoy fresh food, ultimately reducing wastage and giving consumers better value for money.
  • Genuine product coding
    While consumers will be used to seeing product information such as batch numbers and use-by dates on some food and drink items – often emblazoned onto the neck of a bottle or side of a packet – they may be less aware of the significance of similar codes on higher-value products, such as fragrances. In this instance, indelible and tamper-proof marks are commonly made using laser technology, enabling consumers to distinguish authentic products from counterfeit goods. Commonly copied and sold to unknowing consumers at lower rates, counterfeit fragrances and other luxury items not only detract from the authentic brand, but also create potential health concerns amongst consumers, particularly where products have direct contact with the skin. Of course, for more desirable and expensive products, the flexible nature of laser coding means it can be applied discreetly so as not to detract from the products’ appearance.
  • Creating the perfect pint
    As well as marking best before dates and individual product codes on bottles and labels, CO2 laser technology is widely used within the glass industry. Beer glasses, for instance, are a fantastic example where laser marking is used to modify the glass in order to retain the perfect head of a beer for longer. Utilising laser technology to etch ‘head keepers’ onto the bases of glasses – which can be personalised with graphics and logos – facilitates the creation of bubbles of carbon dioxide. In practice, that means that beverages can retain the perfect just poured frothy head and stay fizzier for longer.
  • Clothes
    Whether it’s your everyday gym clothes, your favourite dresses and overcoats, or your go-to shoes and accessories, it is laser technology which enables manufacturers to deliver uniform quality and consistency on a mass scale. Take jeans, for instance. While they might once have been stonewashed or bleached, their production now utilises laser technology to finish individual products with effects like fading, patterning and tearing. Not only does this method enable manufacturers to significantly reduce production time, it also reduces the volume of chemicals used during the process, lessening its environmental impact. This technique also ensures that all products have consistent detailing, while the adaptable nature of sealed CO2 laser technology enables manufacturers to quickly fulfil orders in-line with shifting consumer trends.

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Photos of LASYS

  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS und BMWi bieten 2020 erneut eine Plattform für Start-ups.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    Junge Unternehmen aus Deutschland profitieren vom geförderten Gemeinschaftsstand des BMWi zur LASYS 2020.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    Vom 16. bis 18. Juni 2020 können sich Start-ups zu besonders attraktiven Konditionen vorzustellen einem internationalen Fachpublikum präsentieren.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Prof. Dr. Thomas Graf, Direktor des Instituts für Strahlwerkzeuge (IFSW) der Universität Stuttgart und Veranstalter der Stuttgart Lasertage.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Vom 16. bis 18. Juni 2020 öffnet die LASYS – Internationale Fachmesse für Laser-Materialbearbeitung – in Stuttgart bereits zum siebten Mal ihre Tore. (Hauptbild)BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    An drei Messetagen stehen dann Lasersysteme, laserspezifische Maschinensubsysteme und Strahlquellen im Fokus von Ausstellern und Fachbesuchern.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Die LASYS 2020 in Stuttgart ist der „Place to be(am).BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Führende nationale und internationale Hersteller treffen hier auf Geschäftspartner mit konkreten Aufgabenstellungen und individuellen Anforderungen für Laser-Systemlösungen und -Applikationen.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Fachbesucher können auf der LASYS die Vielfalt des Lasers live erleben – 2018 waren 116 Maschinen vor Ort – und erhalten einen Eindruck wie leicht sich Komponenten integrieren lassen.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020 PM Nr: 1

    Lasys 2020 PM Nr: 1

    Die LASYS zeigt branchen- und materialübergreifend die Lasertechnologie in der industriellen Fertigung von morgen.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Der Mix aus Fachmesse und hochkarätigem Rahmenprogramm versammelt alle zwei Jahre die Experten aus Industrie und Wissenschaft in Stuttgart. Fester Bestandteil sind die Stuttgarter LasertageBILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 1

    Lasys 2020: PM Nr. 1

    Die LASYS als internationale Fachmesse für die Laser-Materialbearbeitung richtet sich an industrielle Anwender und hat sich seit 2008 zu einem Top-Termin für die Branche entwickelt.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • LASYS 2020: PM Nr. 6

    LASYS 2020: PM Nr. 6

    LASYS bietet Planungssicherheit – neuer Termin 21. bis 23. Juni 2022BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • Lasys 2020: PM Nr. 4

    Lasys 2020: PM Nr. 4

    Bei der LED-Produktion beschriften die PowerLine E 8 QT Lasermarkierer von Coherent Leadframes (Träger) mit winzigen 2D-Matrixcodes, die aus Punkten von nur 43 Mikrometern Durchmesser bestehen.Coherent
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    Mit der neu entwickelten GL.smart von GFH, die bis zu 16 simultane Achsen birgt, lassen sich mittels UKP-Laserstrahlen vielseitige Mikrobearbeitungsaufgaben wirtschaftlich ausführen. Neben einer Kombinationsbearbeitung von Laserbohren, -drehen,- und -schneiden ist eine Output-Steigerung durch die Parallelbearbeitung auf zwei Stationen möglich.BILDNACHWEIS GFH GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    Mit der Einführung der BLIZZ-Laserserie von InnoLas Photonics steht ein Laser zum wirtschaftlichen Depaneling zur Verfügung. Berührungsloses, schnelles und staubarmes Laserschneiden von Platinen ist nun bei gleichzeitig sehr guter Qualität möglich, auch bei dünnen Substraten.BILDNACHWEIS InnoLas Photonics GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    Laseranlagen von LPKF ermöglichen es, dass sich mit Laser-Depaneling die Schnittflächen reduzieren lassen, da auf breitere Fräswege und größere Abstände der SMT-Komponenten zu den Schnittkanten verzichtet wird. Damit können bis zu 30 Prozent Materialersparnis erreicht werden.BILDNACHWEIS LPKF
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    Präzises Schneiden – auch flexibler Materialien – ist für Lasersysteme von LPKF kein Problem – und das bei größtmöglicher Designfreiheit.BILDNACHWEIS LPKF
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    Starr-flexible Leiterplatten werden bei ATLAS EMS in die LPKF MicroLine 2000 eingelegt. Da die Baugruppen kompakt und randnah platziert sind und das starr-flexible Material anspruchsvoll in der Bearbeitung ist, erweist sich Trennen mittels Lasertechnologie hier als ideal.BILDNACHWEIS ATLAS EMS
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    ATLAS EMS setzt ein MicroLine Lasersystem von LPKF zum Nutzentrennen ein. Die schnelle Einrichtung der jeweiligen Jobs ist hier ein wichtiger Faktor für eine effiziente Produktion.BILDNACHWEIS ATLAS EMS
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  • LASYS 2020: PM Nr. 5

    LASYS 2020: PM Nr. 5

    Ein neuartiges Laser-CNC-Bearbeitungszentrum zum 3D-Lasermikroschweißen hat Schüssler Technik entwickelt. Durch hochgenaue Achsbewegungen lassen sich filigrane Bauteile in unterschiedlichsten Positionen (5+2-Achs) mühelos fügen.BILDNACHWEIS Schüssler Technik GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 6

    LASYS 2020: PM Nr. 6

    LogoBILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    Was die ‚lastgerechte und flexible Bauteilgestaltung‘ von E-Fahrzeugen anbelangt, verfolgt beispielweise das Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) den Ansatz, crash-relevante Karosseriestrukturen individuell zu verbessern. Hier die lokale Laserbehandlung einer hochbeanspruchten Zone eines crashrelevanten Karosseriestrukturbauteils im TestFraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

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    Diffraktive optische Elemente von Laser Components formen den optimalen Strahl für industrielle Anwendungen etwa beim Bearbeiten von Komponenten der E-MobilitätLaser Components GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    Mit Lasersystemen von Laserline, die ‚blaues Laserlicht, nutzen, kann der Energieeintrag in Kupfer so gut gesteuert werden, dass erstmals Wärmeleitungsschweißprozesse ohne Verdampfen und Dampfkapillare möglich sind. Dies ergibt spritzerfreie Prozesse.Laserline GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    Die schlüsselfertigen automatisierten Produktionsanlagen von SITEC Industrietechnologie richten den Fokus auf Wirtschaftlich- und Nachhaltigkeit bei der Produktion von Komponenten für die E-Mobilität. Neuartige automatisierte Laseranlagen schweißen in hoher Qualität die Kupfer-Hairpins am Stator des Elektromotors.SITEC Industrietechnologie GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    SITEC Industrietechnologie antwortet auf die Herausforderungen der Mobilität mit neuartigen automatisierten Laseranlagen etwa für Schweißprozesse an Baugruppen der Leistungselektronik, an Statoren oder wie hier an Bipolarplatten für Brennstoffzellen.BILDNACHWEIS MESSE STUTTGART
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  • LASYS 2020: PM Nr. 3

    LASYS 2020: PM Nr. 3

    Laseranlagen von Trumpf entlacken Hairpins mit dem Laser, die anschließend ineinander verdreht und mittels Laserstrahl verschweißt werden. Mit dem Hairpin-Verfahren ist laut Trumpf eine automatisierte Produktion großer Stückzahlen von Statoren des Elektromotors wirtschaftlich möglich.Trumpf GmbH & Co. KG
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  • LASYS 2020: PM Nr. 4

    LASYS 2020: PM Nr. 4

    Der Laser-Folien-Markierer LFM 100 von Bluhm Systeme ist eine innovative Mischung aus Etikettendrucker und Lasersystem, der Typenschilder laserbeschriftet. Die seewasserfeste und selbstklebende Lackfolie ist günstiger und flexibler als die üblichen Edelstahl-Typenschilder.Bluhm Systeme GmbH
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    LASYS 2020: PM Nr. 4

    Im Trend liegt „Natural Branding“. Bluhm Systeme hat hier das Lasersystem eSolarMark plus entwickelt, das gleich vier Früchte innerhalb eines Taktes beschriftet. Auch Backwerk lässt sich ohne Etikett mit dem Laser beschriften.Bluhm Systeme GmbH
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    Mit seiner PowerLine-Serie deckt Coherent ein breites Anwendungsspektrum beim Lasermarkieren ab: Erst kürzlich ist dem Unternehmen zusammen mit einem Partner gelungen, einen neuen Kunststoff für Ohrmarken von Tieren hinsichtlich Gesundheitsverträglichkeit und Lasermarkierbarkeit zu optimieren.Coherent
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    Um Schnelligkeit geht es beim PowerLine E Twin von Coherent. Zwei Lasermarkiereinheiten beschriften gemeinsam ein Werkstück. Das Besondere hierbei ist, dass das System über Hard- und Software-Schnittstellen wie ein einzelner Lasermarkierer gesteuert wird.Coherent
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    LASYS 2020: PM Nr. 4

    Zur effizienten Teilekennzeichnung hat Gravotech eine kompakte und sichere Lösung entwickelt, den Laserschutztrichter Mini-Inline. Er vereinfacht den Einsatz von Lasertechnik in Fertigungslinien und macht ihn deutlich effizienter als zuvor. Bildnachweis:Gravotech GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 4

    LASYS 2020: PM Nr. 4

    Das neuartige Lasersystem WeLase von Gravotech kann durch den Einsatz unterschiedlicher Laserquellen (CO2, Faser, YAG oder Green) an fast jede Kundenanforderung angepasst werden: Lasermarkierung der nächsten Generation!Gravotech GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 4

    LASYS 2020: PM Nr. 4

    Produktpersonalisierung kurbelt den Markt für Lasermarkiersysteme an. Viele Massenprodukte wie a)Brille, b)Uhrenarmband oder andere Geschenkeartikel lassen sich auf einfache Weise individualisieren. Das Lasermarkiersystem WeLase ist laut Hersteller Gravotech eine ideale Lösung für In-Store-Personalisierung.Gravotech GmbH
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  • LASYS 2020: PM Nr. 4

    LASYS 2020: PM Nr. 4

    Produktpersonalisierung kurbelt den Markt für Lasermarkiersysteme an. Viele Massenprodukte wie a)Brille, b)Uhrenarmband oder andere Geschenkeartikel lassen sich auf einfache Weise individualisieren. Das Lasermarkiersystem WeLase ist laut Hersteller Gravotech eine ideale Lösung für In-Store-Personalisierung.Gravotech GmbH
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    Die Experten von LightPulse Laser Precision empfehlen Schwarzmarkieren mittels Ultrakurzpuls-Laser für medizintechnische Instrumente und Implantate, Schwarzmarkieren eignet sich hier sehr gut, weil es sehr kontrastreich, korrosionsbeständig und dauerhaft lesbar ist.LightPulse Laser Precision
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Lasys 2018