Laserbeschriftung von Kunststoffen

Die Kunststoff Laserbeschriftung oder das Kunststoff gravieren ist ein Verfahren bei dem Bauteile mit Hilfe eines Lasers beschriftet oder markiert werden. Das Polymer der Werkstücke bestimmt dabei die jeweiligen Verfahren und den Energieeinsatz der notwendig ist, um den Kunststoff zu lasern. Das Ergebnis der Lasermarkierung hängt maßgeblich vom Kunststofftyp, Additiven wie Farbstoffen und dem Lasertyp ab. Die Laserbebeschriftung ist ein berührungsloses, optisches Verfahren, bei dem der Kunststoff den Laserstrahl absorbieren muss. Dieses Verhalten wird auch beim Laserschweißen von Kunststoffen genutzt, bei dem ein Schweißpartner den Laserstrahl absorbiert und der andere Schweißpartner für den Laserstrahl transparent ist.
Viele Kunststoffe und Thermoplaste lassen sich Lasermarkieren. Sollte ein Kunststoff aufgrund seiner Eigenschaften nicht lasermarkierbar sein, lässt er sich meist mit einem geeigneten Additiv oder Masterbatch für die Kunststoff Laserbeschriftung modifizieren. Additive wie Farbpigmente können die Laserbeschriftbarkeit ebenfalls beeinflussen.

Vorteile der Laserbeschriftung

Laserberschriftungen kommen in der industriellen Anwendung immer häufiger vor, da sie als besonders zuverlässig gelten und zahlreiche Vorteile mit sich bringen. Die Laserbeschriftung ist äußerst beständig und zudem fälschungssicher. Weiterhin lässt sie sich in einer hohen Qualität aufbringen.

Weitere Vorteile der Kunststoff Laserbeschriftung (gegenüber klassischen Beschriftungstechnologien):
  • dauerhafte Beschriftung, da diese wasserfest, abrieb- und hitzebeständig, lichtecht und chemikalienresistent ist
  • maximale Flexibilität in der Gestaltung der Beschriftung – auch für schwer zugängliche Stellen geeignet
  •  kontaktfreies Verfahren 
    - und somit kein Werkzeugverschleiß sowie keine Kosten für Verbrauchsmaterialien wie Chemikalien, Tinten etc. 
    - das Material bleibt frei von Druck, Spannungen oder Fixierungen, so dass konstant gleichbleibende Ergebnisse gewährleistet werden können
  • unversehrte Oberfläche (Farbumschlag)
  • einfache Handhabung, keine Vor- oder Nachbehandlung erforderlich

Laserarten

Die Kunststoffe erfahren beim Lasermarkieren durch Laserbeschuss optische Oberflächenänderungen. Dabei kommen unterschiedliche Lasermedien zum Einsatz, diese unterscheiden sich in der Art wie der Laser erzeugt wird. Es wird unterschieden in Gas- Farbstoff- und Festkörper-Laser. Das Ergebnis beim Lasern von Kunststoff wird neben dem Lasertyp auch durch die verwendete Wellenänge beeinflusst. Für die meisten Anwendungen der Laserbeschriftung sind Festkörperlaser wie Nd:YAG, Faserlaser und CO2-Laser die idealen Strahlquellen.

Bei Ensinger wurden erfolgreiche Versuche mit dem Festkörperlaser Nd:YAG gemacht. Dieser Laser wird auch sehr häufig in der Praxis eingesetzt.
Nd:YAG steht für Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser. Als aktives Medium verwendet er einen Neodym-dotierten YAG-Kristall. Die besten Ergebnisse wurden bei einer Wellenlänge von 1064nm erzielt – diese wird auch am häufigsten eingesetzt.

Anwendungsgebiete

Die Laserbeschriftung löst immer häufiger konventionelle Druckverfahren ab. Inbesondere bei der Beschriftung von Kunststoffen hat sich die Lasermarkierung zu einem etablierten Verfahren entwickelt. Vor allem im Kontext der Qualitätsicherung und Rückverfolgbarkeit hat sie an Bedeutung gewonnen. Die Kunststoff werden häufig mit Barcodes, Artikel- oder Chargennummern zur eindeutigen Identifikation versehen. Zahlreiche Anwendungen über allen Branchen hinweg profitieren hiervon. Dazu gehören:

  • Gehäuseteile aus Kunststoff
  • Elektronische Bauteile
  • Leiterplatten Automobilteile
  • Werkzeuge und Griffe von Werkzeugen
 

geeignete kunststoffe für die laserbeschriftung

Nicht alle Hochleistungskunststoffe lassen sich per se lasermarkieren. So zeigen POM (Acetal) und Polyamid PA ohne Modifikation üblicherweise keinen Farbumschlag bei der Beschriftung mit einem NdYAG Laser. Ensinger bietet daher ein ausgewähltes Portfolio an Kunststoffhalbzeuge an, die sich sehr gut für die Laserbeschriftung eignen. Hierzu zählen TECAFORM AH LM white, TECAPET white, TECASON P MT und TECAPEEK natural. Inbesondere POM lasern ist oftmals eine Herausforderung, daher wurde TECAFORM AH LM white mit einem Laseradditiv modifiziert.

Gemäß unserer Erfahrung (Basis ist ein Nd:YAG Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm) weisen folgende Kunststoffhalbzeuge eine sehr gute Laserbeschriftbarkeit auf: 

TECAFORM AH LM white

 TECAFORM AH LM white ist ein für die Laser Beschriftung (UV) modifiziertes POM-C. Weiterhin erfüllt es die Anforderungen aus Lebensmittel- und Pharma-Industrie.

TECASON P MT black

 TECASON P MT black eignet sich in erster Linie für Anwendungen im medizinischen Bereich. PPSU Material für medizinische Anwendungen verfügt über eine verbesserte Leistung in Bezug auf Temperatur, Schlagzähigkeit und Chemikalienbeständigkeit.

Von Ensinger sehr guter Laser Kunststoff:

Weitere Kunststoffe die gut lasermarkierbar sind:

Die Verwendung anderer Laser sowie Parameteränderungen können eventuell zu anderen Ergebnissen führen.