Faserlaser Funktionsweise,
Vorteile und Einsatzgebiete erklärt
Erfahren Sie mehr über Faserlaser und dessen vielseitige Möglichkeit, Metalle und Kunststoffe zu verarbeiten.
Was sind Faserlaser ?
Faserlaser werden am häufigsten als Beschriftungslaser zum Laserbeschriften und Lasergravieren von verschiedenen Materialien eingesetzt alternativ auch als Schneidlaser für Metalle. Präzise und dauerhafte Laserbeschriftungen machen diese Art von Laser in vielen Industriezweigen beliebt.
Faserlaser Funktionsweise und Aufbau
Wir erklären den Aufbau eines Faserlasers und wie ein Faserlaser Strahlung produziert
Faserlaser mit 1064 Nanometer (nm) Wellenlänge arbeiten mit einer speziellen Glasfaser, die aus drei Schichten besteht: dem Kern (Core), dem Mantel (Cladding) und der Ummantelung (Coating). Der Kern ist das Innere der Glasfaser, in dem das Licht transportiert wird. Der Mantel ist eine Schicht um den Kern herum, die dabei hilft, das Licht im Kern zu halten und zu der Glasfaser entlang zu leiten. Diese Ummantelung schützt die Glasfaser und sorgt dafür, dass sie flexibel und bis zu einem gewissen Grad auch biegsam bleibt.
Innerhalb des Kerns befinden sich winzige Teilchen namens Ytterbium (Dottierung). Wenn Licht durch die Faser geleitet wird, werden diese Ytterbium-Teilchen angeregt.
Die durch die angeregten Ytterbium Teilchen freigesetzten Lichtteilchen springen durch den Kern und treffen auf weitere angeregte Ytterbium-Teilchen. Die daraus resultierende Kettenreaktion produziert immer mehr Energie in Form von Licht.
Schließlich wird dieses verstärkte Licht durch eine Seite der Faser herausgelassen. Das Licht, das dabei entsteht ist unsichtbar da sie im Infrarotbereich liegt.
Diese Art von Laser wird in verschiedenen Bereichen verwendet, wie zum Beispiel in der Industrie für das Schneiden oder Abtragen von Metallen.
MOPA Faserlaser oder Q-Switched Faserlaser die unterschiede
MOPA- und Q-switched Faserlaser sind zwei verschiedene Arten von Faserlasern, die unterschiedliche Methoden zur Erzeugung des Laserstrahls verwenden. MOPA Systeme sind durch Ihre präziseren Ansteuerungsmöglichkeiten oft die bessere Wahl.
Faserlaser als MOPA Variante
Bei MOPA-Faserlasern wird das Laserlicht langsam und kontrolliert erzeugt und danach nochmals verstärkt, ähnlich wie wenn man langsam einen Wasserhahn aufdreht und dann die Wasserströmung verstärkt. Dies ermöglicht eine präzise Steuerung der Pulsenergie und der Pulsdauer. Diese Flexibilität macht MOPA-Laser ideal für Anwendungen, bei denen eine genaue Kontrolle der Lichtleistung erforderlich ist, wie zum Beispiel bei der Laserbeschriftung von Produkten oder der Materialbearbeitung. Außerdem bieten MOPA-Systeme eine bessere Reproduzierbarkeit der Laserparameter über lange Einsatzzeiten hinweg. MOPA Faserlaser glänzen mit großen Frequenzbereichen und einer variablen Pulsweite, dadurch lassen sich hervorragende Anlassbeschriftungen erzeugen und auch eine Vielfalt von Kunststoffen lasermarkieren.
Faserlaser als Q-Switched
Q-switched Faserlaser erzeugen hingegen sehr schnelle und starke Lichtimpulse, ähnlich wie ein Blitz, der kurz aufleuchtet und dann verschwindet. Diese kurzen, intensiven Pulse sind gut geeignet für Anwendungen, bei denen eine hohe Spitzenleistung erforderlich ist, wie zum Beispiel bei Tiefengravuren von Metallen. Allerdings bieten Q-switched Faserlaser weniger Flexibilität in Bezug auf die Steuerung der Pulsenergie und der Pulsdauer im Vergleich zu MOPA-Lasern. Die Pulsweite ist hier fest und nicht einstellbar zudem ist der Frequenzbereich zu einem MOPA Gerät eher klein.
Diesen Faserlaser sollten Sie kaufen
Zusammenfassend bieten MOPA-Faserlaser eine präzise Steuerung und bessere Reproduzierbarkeit der Lichtparameter, während Q-switched-Faserlaser für Anwendungen mit hoher Spitzenleistung geeignet sind, aber weniger Flexibilität bei der Steuerung bieten. Letztendlich hängt die Wahl zwischen den beiden Systemen von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. In der Regel ist für die meisten Anwender aber eine MOPA Variante die bessere Wahl.
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Faserlaser - Einsatzgebiete und Anwendungsbereiche
Wo und Wofür werden Faserlaser eingesetzt ?
- Faserlaser für industrielle Laserbeschriftungen
Faserlaser werden in der Industrie zur Laserbeschriftung von Metallen, Kunststoffen, Keramiken, Glas und anderen Materialien verwendet. Sie können Logos, Seriennummern, Barcodes, QR-Codes, Texte und andere Informationen präzise und dauerhaft aufbringen. - Bauteilkennzeichnung mittels Faserlaser in der Automotive-Industrie
In der Automobilindustrie werden Faserlaser zur Laserbeschriftung oder Lasergravur von Ersatzteilen, Komponenten und Werkzeugen eingesetzt. Das können beispielsweise Motorblöcke, Getriebekomponenten, Ventile oder Kunststoffteile sein. Die Lasermarkierungen dienen der Rückverfolgbarkeit, Identifikation und Qualitätssicherung. - Produktkennzeichnung in der Elektronikindustrie
Faserlaser werden zur Lasermarkierung von elektronischen Bauteilen, Leiterplatten und Mikrochips verwendet. Sie können winzige Codes, Seriennummern oder spezifische Informationen aufbringen, ohne die empfindlichen Bauteile zu beschädigen. - Markieren von medizinischen Geräten und Instrumente
Faserlaser finden Anwendung in der Medizintechnik zur Laserbeschriftung von chirurgischen Instrumenten, medizinischen Geräten, Implantaten oder Verpackungen. Die präzisen Markierungen ermöglichen eine eindeutige Identifikation, Rückverfolgbarkeit und Sterilisation. - Faserlaser in der Schmuck- und Uhrenindustrie
Faserlaser werden für die individuelle Lasergravuren von Schmuckstücken, Uhren, Edelmetallen und Edelsteinen verwendet. Sie können feine Details, Muster und personalisierte Informationen aufbringen. - Verpackungsindustrie
Faserlaser ermöglichen die Laserkennzeichnung von Verpackungen, Etiketten und Folienmaterialien. Sie können beispielsweise Herstellerinformationen, Verfallsdaten, Chargencodes oder Logos aufbringen. - Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Faserlaser finden Anwendung in der Kennzeichnung von Lebensmitteln und Getränken, insbesondere bei Glasflaschen, Dosen oder Verpackungen. Sie können Barcodes, Produktinformationen, Seriennummern oder Qualitätskennzeichnungen präzise aufbringen.
Die Einsatzgebiete von Faserlasern zum Laserbeschriften und Lasergravieren sind vielfältig und reichen über verschiedene Branchen hinweg. Die präzisen und dauerhaften Kennzeichnungen ermöglichen eine verbesserte Rückverfolgbarkeit, Identifikation, Qualitätskontrolle und Branding von Produkten und Komponenten.
Welche Materialien Können Faserlaser bearbeiten
MOPA Faserlaser sind vielseitig und können eine breite Palette von Materialien für verschiedene Anwendungen verarbeiten.
Faserlaser können gravieren, tiefengravieren, anlassen und entschichten (z.B. gepulverte oder lackierte Bauteilen).
Folgend einige Beispiele für Materialien, die mit einem Faserlaser verarbeitet werden können:
Beschriften von Metallen und Kunststoffen mittels Faserlaser
- Metalle: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Titan
- Kunststoffe: Acryl, ABS, PET, PETG, PC, PMMA uvm. (mit einstellbarer Pulsweite)
- Keramik
Tiefengravieren mit Faserlaser
- Metalle: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing
- Sonstige Hartmetalle
- Keramik
- Hartkunststoffe
Anlassbeschriftungen mit MOPA Faserlasern
- Edelstahl
- Aluminium eloxiert
- Titan
- Messing
Entschichten von beschichteten Oberflächen mit einem Faserlaser
- Farbbeschichtungen: Farben, Lacke, Pulverbeschichtungen
- Oxidationsschichten: Anodisierte Schichten auf Metallen
- Schutzschichten: Schutzlacke, Kunststoffbeschichtungen
- Leiterbahnen: Elektronische Leiterbahnen auf Leiterplatten
- Wärmeleitpasten: Thermische Verbindungen auf elektronischen Bauteilen
Die genaue Bearbeitbarkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Leistung, die Fokussierungsoptik, die Laserparameter und die spezifischen Anforderungen der Anwendung.
Wieviel Leistung / Watt braucht ein Faserlaser?
Bei der Auswahl eines Faserlasers für Lasergravuren und Laserbeschriftungen von Kunststoffen und Metallen stehen verschiedene Laserleistungen zur Verfügung. Die genaue Laserleistung, die Sie benötigen, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Darunter das zu bearbeitende Material, die gewünschte Gravurtiefe und die Produktionsgeschwindigkeit.
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- Faserlaser mit kleiner Leistung (bis 20W)
Niedrigleistungs-Faserlaser in diesem Leistungsbereich eignen sich gut für einfache Laserbeschriftungen auf Kunststoffen und dünnen Metallbeschichtungen. Diese Laser sind in der Regel kostengünstig und ideal für kleinere Produktionsumgebungen oder den Einsatz in Laboren.
Die Gravurfläche sollte einen Bereich von 110 x 110 mm nicht überschreiten. - Faserlaser mit mittlerer Leistung (bis 60W)
Faserlaser mit mittlerer Leistung liegen im Bereich von 30 bis 60 Watt. Sie bieten eine gute Kombination aus Leistung und Präzision und eignen sich für die Gravur von Metallen wie Edelstahl, Aluminium und Messing. Diese Laser sind in der Regel vielseitig einsetzbar und werden häufig in der Industrie eingesetzt. Ein System mit 60W kann als ein guter Allrounder angesehen werden. Allgemein sollte man für den gewerblichen oder industriellen Gebrauch keine Faserlaser unter 30W betreiben um flexibel auf Veränderungen reagieren zu können. - Faserlaser mit hoher Leistung (> 80W)
Faserlaser in dieser Leistungsklasse sind in der Lage, tiefe und sehr schnelle Gravuren in Metallen durchzuführen. Sie bieten eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und sind ideal für anspruchsvolle Anwendungen in der Metallbearbeitung und der industriellen Fertigung.
Laser mit dieser Leistung werden auch gerne im Schmuckbereich zum Schneiden von Dünnblechen bis 1mm, für z.B. Namensketten, verwendet.
- Faserlaser mit kleiner Leistung (bis 20W)
Es ist wichtig zu beachten, dass die genaue Laserleistung auch von anderen Faktoren abhängt, wie der Strahldurchmesser und der Fokussierung des Lasers. Ein breiterer Strahldurchmesser kann beispielsweise bei bestimmten Anwendungen von Vorteil sein, während ein enger fokussierter Strahl eine höhere Energiedichte bietet.
Bei der Auswahl der Laserleistung sollten Sie die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung, die Materialien, die Sie bearbeiten möchten, und Ihre gewünschte Produktionsrate berücksichtigen. Es empfiehlt sich, sich von Experten beraten zu lassen, um die optimale Laserleistung für Ihre spezifischen Anforderungen zu ermitteln.
Lebensdauer eines Faserlasers
Die Lebensdauer von Lasern kann stark variieren und wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, einschließlich der Art des Lasers, der Qualität der verwendeten Komponenten, der Betriebsbedingungen und der Wartung. Hier sind grobe Schätzungen für die Lebensdauern von Faserlasern, CO2-Lasern (Glasröhre und Metallröhre) und UV-Lasern:
Die Lebensdauer von Faserlasern ist in der Regel sehr hoch, insbesondere wenn sie ordnungsgemäß gewartet werden. Hochwertige Faserlaser können oft eine Lebensdauer von bis zu > 80.000 Betriebsstunden erreichen. Faktoren wie die Kühlung und der Zustand der optischen Komponenten können jedoch die Lebensdauer stark beeinflussen.
Faserlaser Gravis
ALL-IN-ONE Faserlaser für Ihr Unternehmen
GRAVIS Beschriftungslaser als Komplettlösung.
Durch die moderne MOPA Technologie lassen sich mit dem Gravis präzise, kontrastreiche oder sogar farbige Laserbeschriftungen, Gravuren oder Anlassfarben herstellen.
Wahlweise erhältlich in Laserschutzklasse 1 oder 2 bietet diesr Beschriftungslaser eine sicher Lösung für viele Anwendungsbereiche in Ihrem Betrieb.
Durch die optional erhältliche X-Achse lassen sich auch mit kleinen Optiken große Beschriftungsfelder realisieren, ideal für die Serienproduktion oder große Bauteile.
Faserlaser INTEGRA
Stand-Alone Lasermarkierer als Integrationslaser
INTEGRA MK2 als Stand-Alone oder Integrationslösung.
Durch die integrierte SPS Steuerung lassen sich diverse Ein- und Ausgänge frei programmieren.
Ideal, wenn der Laserbeschrifter in eine bestehende Prozesskette, z.B. in Verbindung mit Robotik, eingesetzt werden soll.
Durch die vorhandenen Interlockanschlüsse lässt sich dieser Beschriftungslaser nicht nur einfach sondern auch sicher in Laserschutzräumen oder Einhausungen integrieren.
