Lasermarkierer meistern aktuelle Herausforderungen

27.11.2019 - 15:00

Wandel durch Elektromobilität erfordert moderne Lasersysteme / Fachmesse LASYS in Stuttgart zeigt Einsatz in verschiedenen Anwendungsgebieten

Lasermarkierverfahren sind heute routinemäßig im industriellen Einsatz. Dennoch gibt es immer wieder neue technische, umwelttechnische und wirtschaftliche Herausforderungen: „Diese liegen einerseits im Markieren von kleinen und empfindlichen Werkstücken“, berichtet Dietrich Tönnies, Product Line Manager Laser Marker bei Coherent, „andererseits aber auch darin, gute Markierergebnisse bei neuen Materialien sowie beim Bearbeiten von unebenen Formstücken zu erzielen.“ Da die Menge zu markierender Informationen ständig zunehme, müsse dem Experten zufolge auch die Geschwindigkeit von Lasermarkieranlagen weiter erhöht werden. „Außerdem sollten Lasermarkieranlagen wartungsarm und verlässlich sein“, ergänzt Lars Meier, Produktmanager Bereich Laser bei Bluhm Systeme. Darüber hinaus sei ein hohes Maß an Sicherheit gefordert, sowohl bedien- als auch produktionstechnisch. Zahlreiche Aussteller der LASYS 2020 stellen sich vom 16. bis 18. Juni 2020 in den Stuttgarter Messehallen diesen Herausforderungen mit ihren Lösungen. Als internationale Fachmesse, die sich auf Lasermaterialbearbeitung konzentriert, ist die LASYS der geeignete Ort für all jene, die nach wirtschaftlichen Fertigungslösungen mit dem Werkzeug „Licht“ suchen oder die neue und verbesserte produktionstechnische Wege in der Materialbearbeitung beschreiten wollen.

Lasermarkiersysteme – genial für Produktpersonalisierung

Was Laserbeschriftungssysteme angeht, „so wird die Lasertechnik immer ausdifferenzierter und für viele Materialien, Anwendungsbereiche und Branchen nutzbar“, betont Mirko Waldschmidt, Verkaufsleiter Beschriftungssysteme bei Gravotech. Für die vielfältigen Anwenderzielgruppen der LASYS ist das Laserbeschriften von Bauteilen mittlerweile unabdingbar: darunter die Automobilbranche, der Maschinenbau, die Elektro- und Elektronikindustrie, die optische Industrie, der Anlagen- und Apparatebau, die metallbe- und -verarbeitende Industrie, die Medizintechnik, die Kunststoffindustrie, der Werkzeug- und Formenbau sowie die Halbleiterindustrie. Bauteilerückverfolgbarkeit sowie Produktpersonalisierung kurbeln den Markt für Lasermarkiersysteme an. Im steigenden Trend der Individualisierung lassen sich viele Massenprodukte wie etwa Smartphones oder deren Schutzhüllen personalisieren, also mit dem eigenen Namen oder Label versehen. Ob nun Produkte aus Kunststoff, Metall, Glas, Keramik oder organischen Stoffen wie Leder oder Holz bestehen, spielt fast keine Rolle, denn Lasermarkierer sind vielseitig und materialübergreifend einsetzbar.

Mit Natural Branding umweltfreundlich in die Zukunft

Großes Interesse erfährt zurzeit das sogenannte Natural Branding. Hierbei kennzeichnet der Laser auf umweltfreundliche Weise Lebensmittel wie Obst, Gemüse oder auch Brötchen, Käse, Eier – ohne Etiketten. Bluhm Systeme hat hierfür mit eSolarMark plus ein Lasersystem entwickelt, das gleich vier Früchte innerhalb eines Taktes beschriftet. Selbst wenn etwa Äpfel unterschiedlich groß sind, kann durch einen 3D-Fokus von bis zu 40 mm ein entsprechender Ausgleich geschaffen werden, damit die Kennzeichnung immer gleiche Qualität aufweist. Auch mit dem Laserbedrucken von essbaren Trinkhalmen, ganz im Sinne von Plastikvermeidung für die Umwelt, hat Bluhm Systeme bereits Erfahrung. Hier ist Schnelligkeit gefragt, denn bis zu 50.000 Trinkhalme verlassen pro Stunde den Extruder mit zwei Düsen.

Lasermarkierdauer um 50 Prozent reduziert

Um Schnelligkeit geht es auch beim PowerLine E Twin von Coherent. Der Laserspezialist hat eine neue Lösung entwickelt, bei der zwei Lasermarkiereinheiten gemeinsam ein Werkstück markieren. „Das Besondere hierbei ist“, so Dietrich Tönnies, „dass das System über Hard- und Software-Schnittstellen wie ein einzelner Lasermarkierer gesteuert wird. Sowohl Integration als auch Bedienung sind sehr einfach. Es benötigt nur ein Markierrezept sowie ein Layout und verteilt die Aufgaben zwischen beiden Markiereinheiten automatisch. Dadurch kann die Markierdauer bis um die Hälfte reduziert werden, ohne die Komplexität des Gesamtsystems zu erhöhen. So lassen sich die Gesamtbetriebskosten der Anlage deutlich senken.“ Mit seiner PowerLine-Serie deckt Coherent ein breites Anwendungsspektrum beim Lasermarkieren ab. Selbst die Landwirtschaft stellt einen lukrativen Zielmarkt dar. Erst kürzlich hat das Unternehmen eine Premiere in Zusammenarbeit mit einem Partner verkündet: Die Optimierung eines neuen Kunststoffs für Ohrmarken von Tieren hinsichtlich Gesundheitsverträglichkeit und Lasermarkierbarkeit. Tönnies nennt ein weiteres Applikationsbeispiel aus der Elektronikindustrie:  „Der Markt für High-Power-LEDs, deren Produktion komplett rückverfolgbar sein muss, wächst stetig. Die Innenraumbeleuchtung moderner Autos setzt mittlerweile ausschließlich auf LEDs (Light Emitting Diode). Bei der LED-Produktion beschriften unsere Lasermarkierer Leadframes (Träger) mit winzigen 2D-Matrixcodes, die aus Punkten von nur 43 Mikrometer Durchmesser bestehen.“

Einfache Integration in Fertigungslinien

Im Bereich der Fertigungsautomation spielt grundsätzlich die effiziente Teilekennzeichnung zur Rückverfolgbarkeit eine gravierende Rolle. Gravotech hat hierfür eine kompakte und sichere Lösung entwickelt, den Laserschutztrichter Mini-Inline. Mirko Waldschmidt erklärt: „Er vereinfacht den Einsatz von Lasertechnik in Fertigungslinien und macht ihn deutlich effizienter als zuvor. Die Mini-Inline wird auf den Laserkopf montiert und bildet eine Art Schutztrichter zwischen dem Laserkopf und dem zu markierenden Werkstück. Die Anlagen müssen nicht mehr umhaust werden wegen offener Laserstrahlen. Sie lassen sich kompakter planen und sind für Wartungsarbeiten leicht zugänglich. Zudem können Laserdämpfe direkt im Trichter abgesaugt werden und gelangen nicht in die Anlage. Dies bedeutet eine immense Verbesserung der Anlagensicherheit und des Mitarbeiterschutzes.“

Flexible Typenschilder für Elektroautos

Mit dem Wandel der Autoproduktion vom Verbrennungsmotor hin zum Elektromotor entstehen neue Anforderungen an Lasermarkieranlagen. Um die Einbindung eines Lasermarkiersystems ging es zum Beispiel beim Elektroautobauer e.GO Mobile AG. Zur Kennzeichnung der Elektrofahrzeuge setzt der Automobilhersteller den Laser-Folien-Markierer LFM 100 von Bluhm Systeme ein. „Er ist eine innovative Mischung aus Etikettendrucker und Lasersystem, das flexible Typenschilder laserbeschriftet. Die seewasserfeste und selbstklebende Lackfolie ist günstiger und flexibler als die üblichen Edelstahl-Typenschilder“, betont Produktmanager Lars Meier. „Eine Anforderung bei diesem Projekt bestand darin, das Gerät in die Anlage des Anwenders mit einzubinden. Die Druckinformation kommt jetzt direkt von der Anwenderanlage“, so Meier weiter. Vor allem für die Zukunft werde Meier zufolge die Vernetzung der Maschinen immer wichtiger. Hier rücke eine Integration der Lasermarkiersysteme per Software in die Kundenanlage immer weiter in den Vordergrund.

UKP-Laser bietet ideale Lösung für Medizintechnik

Auf Markieren mit dem Ultrakurzpuls (UKP)-Laser setzt das Start-up LightPulse Laser Precision, das auf der LASYS 2020 Mitaussteller am Photonics BW Gemeinschaftsstand ist. Besonders hohe Anforderungen werden an die Produktkennzeichnung (UDI: Unique Device Identification) in der Medizintechnikbranche gestellt. Rückverfolgbarkeit, Langzeitstabilität, Korrosionsbeständigkeit sind wesentliche Faktoren, welche die Beschriftung von medizinischen Instrumenten und Implantaten erfüllen muss. Dr.-Ing. Christian Freitag, CEO von LightPulse, erklärt: „Schwarzmarkieren eignet sich hier sehr gut, weil es sehr kontrastreich, korrosionsbeständig und dauerhaft lesbar ist. Zudem besitzt es eine hohe Blickwinkelstabilität. UKP-Laser erzeugen auf der markierten Oberfläche raue Strukturen im Mikro- und Nanometerbereich, welche die Reflektion des Umgebungslichts verringern. Das führt zu einer stabilen schwarzen Färbung.“

Expertenwissen gefragt

Es gibt kaum noch Materialien, die das kohärente Laserlicht nicht markieren kann. „Faserverbundwerkstoffe zu beschriften ist aufgrund des inhomogenen Aufbaus des Materials immer noch eine herausfordernde Aufgabe. Die Strategien, mit denen eine Markierung erzeugt werden kann, unterscheiden sich vor allem in der Schichtdicke, die beim Markieren mittels Laserlicht abgetragen wird“, hat Dr. Freitag herausgefunden. „Um ein optimales Markierergebnis zu erhalten“, erklärt der Experte weiter, „müssen die Laserparameter, abhängig von den Materialeigenschaften der Verbundpartner, korrekt eingestellt werden. Dies erfordert dediziertes Expertenwissen.“ Der Unternehmensgründer hat sein Wissen am Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) der Universität Stuttgart erworben, das 2020 zum 11. Mal die Stuttgarter Lasertage organisiert. Diese sind ein Highlight im Rahmenprogramm der LASYS und wenden sich, wie auch die Fachmesse, an ein internationales Publikum.

Über die LASYS

Die LASYS findet vom 16. bis 18. Juni 2020 auf dem Stuttgarter Messegelände statt und fokussiert sich als einzige internationale Fachmesse konsequent auf Systemlösungen für die Laser-Materialbearbeitung. Seit dem Messestart im Jahr 2008 hat sie sich erfolgreich als Anwenderplattform für Laser-Systemlösungen und -Applikationen etabliert. Branchen- und materialübergreifend spricht die LASYS insbesondere Entscheidungsträger aus der internationalen Industrie an.

Ergänzt wird das Informationsangebot für die Besucher der LASYS durch weitere, parallel stattfindende Branchenmessen: die Global Automotive Components and Suppliers Expo, die Engine Expo, die Automotive Interiors Expo, die Automotive Testing Expo, die Surface Technology Germany und die CastForge – Fachmesse für Guss- und Schmiedeteile und deren Bearbeitung.

Weitere Informationen unter www.lasys-messe.de

Die Textdatei, Messefotos der LASYS und Messelogos kann man im Internet herunterladen unter: www.lasys-messe.de/presse

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Infokasten

Wo Lasermarkierer ganz klar punkten!

Lasermarkieren kann gegenüber herkömmlichen Markierverfahren wesentliche Vorzüge vorweisen:

  • Kontaktlos einsetzbar, geringer Werkzeugverschleiß
  • Dauerhafte und saubere Linienführung, gut maschinenlesbar
  • Filigranste Schriftzüge und enorme Designvielfalt möglich
  • Immense Materialvielfalt markierbar: Kunststoff, Metall, Glas, Keramik oder organische Stoffe wie Leder, Holz, Obst, Gemüse, Gebäck,
  • Es gibt kaum eine Branche, die nicht von Lasermarkierern profitieren kann.Text-/Bildinhalte flexibel anpassbar – softwaremäßig
  • Leicht automatisierbar
  • Umweltfreundlich: keine Chemikalien, Farben, Lösungsmittel nötig
    Oft Zeit-, Energie- und Materialersparnisse gegenüber herkömmlichen Verfahren

Bildunterschriften

LASYS-20-PM04-Bluhm-Systeme-Bild1-Laser-Folien-Markierer-LFM100: 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. Bildnachweis: Bluhm Systeme GmbH

LASYS-20-PM04-Bluhm-Systeme-Bild2-Natural-Branding: 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. Bildnachweis: Bluhm Systeme GmbH

LASYS-20-PM04-Coherent-PowerLine-E-Twin-Bild1: 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. Bildnachweis: Coherent

LASYS-20-PM04-Coherent-PowerLine-E-8QT-Bild2: 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. Bildnachweis: Coherent

LASYS-20-PM04-Coherent-PowerLine-Bild3: Mit seiner PowerLine-Serie deckt Coherent ein breites Anwendungsspektrum beim Lasermarkieren ab: Erst kürzlich ist es+ gelungen, einen neuen Kunststoff für Ohrmarken von Tieren hinsichtlich Gesundheitsverträglichkeit und Lasermarkierbarkeit zu optimieren. Bildnachweis: Coherent

LASYS-20-PM04-Gravotech-WeLase-Bild1: Das neuartige Lasersystem WeLase von Gravotech kann durch den Einsatz unterschiedlicher Laserquellen (CO2, Faser, YAG oder Green) an fast jede Kundenanforderung angepasst werden. Bildnachweis: Gravotech GmbH

LASYS-20-PM04-Gravotech-WeLase-Bild2a/b: Produktpersonalisierung kurbelt den Markt für Lasermarkiersysteme an. Viele Massenprodukte wie a)Brille, b)Uhrenarmband lassen sich auf einfache Weise individualisieren: etwa mit dem Lasermarkiersystem WeLase von Gravotech. Bildnachweis: Gravotech GmbH

LASYS-20-PM04-Gravotech-Laserschutztrichter-Mini-Inline-Bild3: 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

LASYS-20-PM04-Light-Pulse-Laser-Precision: Experten von LightPulse Laser Precision empfehlen Schwarzmarkieren mittels Ultrakurzpuls-Laser für medizintechnische Instrumente und Implantate. Schwarzmarkieren eignet sich dafür, weil es kontrastreich, korrosionsbeständig und dauerhaft lesbar ist. Bildnachweis: LightPulse Laser Precision

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