Für die Kennzeichnung von Produkten stehen zahlreiche Technologien zur Auswahl. Bei der Entscheidung für den Druck, das Ätzen, Nadelprägen, Fräsen, etc. müssen nicht nur die Anschaffungskosten der Technik, sondern auch die der laufenden Kosten für die Be- und Entsorgung von Verbrauchsmaterialien wie Tinte, Chemikalien, Markierspitzen oder Fräser berücksichtigt werden.
Im Gegensatz dazu, benötigt der Laser kein Verbrauchsmaterial, da die Lasertechnik berührungslos arbeitet. Zusätzlich kann dieses Beschriftungsverfahren auch kleine Geometrien exakt markieren. Außerdem müssen bei wechselnden bzw. unterschiedlichen Beschriftungen auf verschiedenen Produkten weder Umrüstungen vorgenommen noch das Werkzeug gewechselt werden. Dabei lässt sich eine Vielzahl von Werkstoffen wie beispielsweise beschichtete oder blanke Metalle (z. B. Stahl, Aluminium), Kunststoffe (z. B. Polyamide, PP, ABS), Verbundwerkstoffe, Natur- oder Kunstfasern mit dem Laser bearbeiten.
Bei nahezu allen auf dem Markt erhältlichen Produkten gibt es Limitierungen: Ein geschlossenes Lasersystem hat nur einen begrenzten Raum für die zu kennzeichnenden Werkstücke, dafür aber in vielen Fällen die sichere Laserschutzklasse 2. Ein offenes Lasersystem kann auch große Werkstücke kennzeichnen, benötigt aber eine Laserschutzumhausung. In den meisten Ländern ist darüber hinaus die Notwendigkeit eines Laserschutzbeauftragten gesetzlich vorgegeben.
Breiter Einsatz ohne Schutzumhausung
Um diesen Limitierungen zu begegnen, haben Trotec Laser und SRW eine „flexible Markierstation“ entwickelt. Die Markierzelle bietet für Produzenten in der Metall- und Kunststoffindustrie vor allem den Vorteil, des flexiblen Einsatzes. So können unterschiedliche Materialien und verschiedene Größen von Bauteilen und Produkten bis zu einer maximalen Höhe von 850 Millimeter beschriftet werden. Dabei kann die Zelle als Einzelarbeitsplatz oder auch vollintegriert in einem automatisierten Prozess genutzt werden.
Das Besondere an diesem „offenen“ System ist der in Österreich patentierte Safetycone. Mit den kompakten InMarker-Beschriftungslasern mit der Sicherheitslösung Safetycone, entfallen die bei anderen Technologien anfallenden Klemmungen und hohen Querkräfte. Denn je nach gewählter Ausführung erfüllt das Gesamtsystem die Voraussetzungen für Laserklasse 1 bzw. mit Pilotlaser für Laserklasse 2. Abgesichert über mehrere Sensoren, isoliert der Safetycone den Laserstrahl während der Markierung oder Gravur auf dem Bauteil und ermöglicht so den individuellen Einsatz auf Bauteilen unterschiedlicher Größe. Das erspart Aufwand und Kosten für eine Laserschutzumhausung und erfüllt alle Anforderungen an den Arbeitsschutz.
Ausgelegt für die Anforderungen der modernen Industrie ist der InMarker u. a. mit vollständigen Kommunikationsanschlüssen (Feldbus-Schnittstellen), Pilotlaser zum einfachen Einrichten, wahlweise verschiedenen Objektiven und schleppfähigem Anschlusskabel für normgerechte Kennzeichnungen in kurzen Zykluszeiten gerüstet.
Kompakte Bauweise
Der industrielle Lasergravierer ist wahlweise mit einer gepulsten Yb-Faserlaserquelle mit 20, 30 oder 50 Watt ausgestattet. Der Faserlaser bietet eine hohe Strahlqualität und Langzeitstabilität. Damit ermöglicht er eine hochpräzise Bearbeitung im Produktionsbetrieb. Um Installationen in engen und begrenzten Bereichen zu ermöglichen, wurde beim InMarker wie auch beim Safetycone auf eine sehr kompakte Bauweise geachtet. Der InMarker gehört mit 4,6 Kilogramm laut Unternehmensangaben zu den kleinsten und leichtesten Integrationslasern am Markt. Inklusive des Sicherheitsmoduls Safetycone liegt das Gewicht unter 8 Kilogramm.
Durch den modularen Aufbau ist der Safetycone an alle Integrationslaser der InMarker-Serie montierbar und lässt sich in bestehende oder neue Fertigungslinien integrieren. Die Beschriftungsfläche mit dem Safetycone ist wahlweise 50 x 40 bzw. 90 x 70 Millimeter oder individuell auf die Kundenanforderungen angepasst. Die Standardausführungen sind für plane Oberflächen ausgerichtet, für gekrümmte oder gebogene Oberflächen ist ein Customizing möglich. Das Gesamtkonzept dieser neuen Entwicklung soll verschiedenen Industriebranchen den flexiblen Einsatz in der Fertigungslinie, Roboterzelle oder Produktionsanlage ermöglichen.
Alternative Laserquelle
Der InMarker ist auch mit einer MOPA-Laserquelle (Master Oscillator Power Amplifier) mit 20 oder 100 Watt verfügbar. Während die Pulsdauer beim Faserlaser fest eingestellt ist, lässt sich diese bei einem MOPA vom Anwender variabel zwischen 4 und 200 Nanosekunden einstellen. Das bedeutet, bei kurzen Pulsen sowie geringerer Pulsenergie wird z. B. das Material weniger erwärmt und die Fläche der von der entstehenden Wärme betroffenen Zone (heat affected zone) verringert sich. Dadurch entstehen weniger Verbrennungen bzw. Aufschmelzen im Randbereich von Metall-Gravuren, weniger Hitzeentwicklung bei Anlassbeschriftungen auf Metall was zu einem besseren Korrosionsverhalten führt.
MOPA-Laser finden häufig Anwendung z. B. im Bereich hochwertiger Anlassbeschriftungen wie auf Medizinprodukten, damit die Kennzeichnung auch nach einer Vielzahl von Sterilisationszyklen Bestand hat. Ebenfalls können kontrastreiche Markierungen auf verschiedenen Metallen mit dieser Quelle erreicht werden. Bei Stahl besteht zudem die Möglichkeit eine große Bandbreite von reproduzierbaren Anlassfarben zu erzeugen und bei Kunststoffen erreicht der MOPA-Laser einen besseren Farbkontrast, insbesondere bei schwarzem Polyamid (PA), schwarzem Polybutylenterephthalat (PBT) oder bei Polypropylen (PP). Weiter eignen sich MOPA-Laser für den Lackabtrag, zum Beispiel für Day/Night-Markierungen im Automotive-Bereich.
