Wenn es um die dauerhafte Markierung von Bauteilen geht, gibt es mehrere verschiedene Techniken. Die Lasermarkiertechnik ist eine davon – und gleichzeitig auch die Technik, die sehr schnell, flexibel und innovativ ist. Für die Sohatex GmbH aus Wien ist dies der Grund, auf hochwertige Faserlaser zur Beschriftung ihrer Prüfstände und Anlagen zu setzen. 2013 als Start-up gegründet, entwickelt und fertigt das Unternehmen vorwiegend kundenspezifische Soft- und Hardware-Lösungen: von simplen Datenerfassungsaufgaben in der Produktion oder der Forschung und Entwicklung bis hin zu komplexen und echtzeitfähigen Ansteuerungen von Verbrennungsmotoren am Prüfstand oder komplexen Anlagen.
Vom Text bis zu komplexen Grafiken
Da Sohatex für seine Kunden in der Regel einsatzbereite Lösungen entwickelt, fertigen die Wiener auch kundenspezifische Gehäuse für die eingesetzte Mess- und Steuerungshardware. „Hierbei handelt es sich zumeist um Unikate, die wir mithilfe eines Beschriftungslasers, den wir in unserem Labor an der technischen Universität Wien aufgebaut haben, anforderungsspezifisch beschriften können“, erklärt Dr. Johann Spreitzer, CEO bei Sohatex.
Der von SIC Marking aus Remscheid gelieferte Laser i103 L-G schreibt präzise und kontraststark alphanummerische Zeichen, Bar- und Data-Matrix-Codes, Grafiken und Logos. Sein großer Vorteil ist hierbei, dass Sohatex extrem flexibel die unterschiedlichen Frontplatten beschriften kann, angefangen von einfachem Text bis hin zu komplexen Grafiken.
Die Lasermarkiertechnologie wird hauptsächlich für die direkte Markierung auf Metall- oder Kunststoffteilen eingesetzt, wobei die Härte und Oberflächenbeschaffenheit keine Rolle spielen. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, mit dem Laser eine Vielzahl von Materialien beschriften zu können. Schließlich waren bei Sohatex neben lackierten Metalloberflächen, Aluminium, Edelstahl und verchromten Oberflächen auch schon Kunststoffe im Einsatz.
Die Technologie des Lasers von SIC Marking basiert auf einem in einer Laserquelle generierten Laserstrahl, der verstärkt und über Spiegel zum Werkstück geleitet wird. Die durch den Laserstrahl übermittelte Energie bewirkt im Fokuspunkt eine Oberflächenveränderung am Werkstück in Abhängigkeit vom Material. Manche Materialien verdampfen und erlauben so eine vertiefte Markierung, andere verfärben sich.
Das Markierfenster des Lasermarkierers hat eine Größe von 100 x 100 mm, optional bis 170 x 170 mm. Der Faserlaser i103L-G besteht aus einem Galvonometerkopf und einer Controllereinheit, Fiber Unit genannt, in der sich die Laserquelle befindet. Beide sind mit einem drei Meter langen Glasfaserkabel verbunden. In der Laserquelle wird der Strahl generiert und verstärkt. Durch das Faserkabel passiert der Strahl dann den Kollimator, der den Strahl ausrichtet, bevor er den galvanometrischen Kopf erreicht. Der Galvo-Kopf besitzt zwei Spiegel mit einer Größe von jeweils etwa 15 x 15 mm, die an Schrittmotoren befestigt sind und den Laserstrahl für schnelle und präzise Markierungen umlenken. Schließlich konzentriert eine Linse den Strahl auf 30 µm.
Faserlasertyp besonders zuverlässig
Für seine Lasermarkiersysteme verwendet SIC Marking einen Ytterbium-dotierten Faserlaser, da dieser besonders zuverlässig ist und niedrige Betriebskosten bietet. Die auf Faserlasern basierende Markiertechnik ist laut Angaben die derzeit effizienteste. Faserlasermarkiersysteme sind zudem wartungsarm und kommen auf etwa 50.000 bis 100.000 Betriebsstunden.
Der Laser i103L-G arbeitet in einem Stand-alone-Modus, der zur Steuerung keinen PC benötigt. Ein PC kann jedoch mit der einfach zu handhabenden Software SIC Laser Advanced verwendet werden, die im Lieferumfang enthalten ist. Mit der Software lässt sich eine sogenannte Markierdatei erstellen, die alle Parameter umfasst, die für die bestimmte Markierung notwendig sind. Diese Parameter sind die Markiergeschwindigkeit, die Leistung und die Frequenz. Die Markiergeschwindigkeit kann dabei zwischen null und 4000 mm pro Sekunde variieren. Der Beschriftungslaser ist in den zwei Leistungsvarianten 20 W und 50 W verfügbar und hat eine Wellenlänge von 1064 nm. Der dritte Parameter ist die Frequenz, mit der der Laser gepulst wird. Die Frequenz variiert dabei zwischen 20 und 200 kHz, je nach Material des Werkstücks. Die Software regelt zudem die Optik des Lasers und bietet weiter Datenbankfunktionen wie Datum- und Uhrzeitangaben. „Die Qualität der Beschriftung muss nicht überprüft werden“, erklärt Michael Endemann, Geschäftsführer der SIC Marking GmbH in Remscheid. „Diese ist bei dem innovativen Lasersystem ohnehin stets gewährleistet“, führt er weiter aus.
Sohatex verwendet den i103L-G Laser in der 20-W-Ausführung, beschriftet wird in einem Laserschutzraum. Das bedeutet, hier kann und darf offen gelasert werden. Die kompakten Abmessungen des Markierkopfs und sein geringes Gewicht von nur 5 kg ermöglichen bei Bedarf auch einen einfachen Einbau. „Die Integration selbst in engem Bauraum ist damit kein Problem“, sagt Christoph Lange, Technischer Leiter bei der SIC Marking GmbH. Das luftgekühlte Lasersystem i103 L-G lässt sich schnell und problemlos in Fertigungsanlagen integrieren, auch die Anbindung an bestehende Steuerungen ist möglich.
Alternative Beschriftungsmethoden, wie zum Beispiel das Lackieren der Oberflächen oder Fräsen, sind bei Weitem nicht so flexibel wie von Sohatex gefordert und wesentlich unpraktikabler für deren Anforderungen. „In Summe ermöglicht uns der Laser von SIC Marking durch seine beispiellose Anpassungsfähigkeit, unterschiedlichste Beschriftungsanforderungen zu erfüllen, und das mit einem exzellent professionellen Ergebnis“, resümiert Sohatex-CEO Dr. Johann Spreitzer.
Thomas Herold,
Journalist in Ubstadt-Weiher
