Faserlaser für präzise Skalen auf Metall
6. Mai 2025
Was sind Faserlaser ?
Faserlaser werden oft als Beschriftungslaser genutzt. Sie beschriften und gravieren verschiedene Materialien. Man kann sie auch als Schneidlaser für Metalle verwenden. Präzise und dauerhafte Lasermarkierungen machen diese Art von Laser in vielen Industriezweigen beliebt.
Faserlaser Funktionsweise und Aufbau Erklärt
Wie ein Faserlaser Strahlung produziert
Faserlaser mit 1064 Nanometern (nm) Wellenlänge nutzen eine spezielle Glasfaser.
Diese Glasfaser hat drei Schichten: den Kern, den Mantel und die Ummantelung.
Der Kern ist das Innere der Glasfaser, in dem das Licht transportiert wird. Der Mantel ist eine Schicht um den Kern.
Er hilft, das Licht im Kern zu halten. Außerdem leitet er das Licht entlang der Glasfaser.
Diese Ummantelung schützt die Glasfaser. Sie sorgt dafür, dass die Glasfaser flexibel und bis zu einem gewissen Grad 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 angeregten Ytterbium-Teilchen setzen Lichtteilchen frei. Diese Lichtteilchen springen durch den Kern und treffen auf andere 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 vielen Bereichen genutzt. Zum Beispiel wird er in der Industrie zum Schneiden von Metallen verwendet.
MOPA vs. Q-Switched Faserlaser: Unterschiede
MOPA- und Q-switched sind zwei Arten von Faserlasern. Sie nutzen verschiedene Methoden, um den Laserstrahl zu erzeugen. MOPA Systeme sind durch Ihre präziseren Möglichkeiten zur Ansteuerung oft die bessere Wahl.
Vorteile von MOPA Faserlasern
Bei MOPA Systemen wird das Laserlicht langsam und kontrolliert erzeugt. Danach wird es verstärkt. Das ist ähnlich, wie wenn man langsam einen Wasserhahn aufdreht und dann das Wasser stärker fließen lässt. Dies ermöglicht eine präzise Steuerung der Pulsenergie und der Pulsdauer.
Diese Flexibilität macht MOPA-Laser ideal für Anwendungen, die eine genaue Kontrolle der Lichtleistung brauchen. – Dazu gehört die Laserbeschriftung von Produkten.
MOPA Laser bieten einen großen möglichen Bereich zur Ansteuerung der Frequenz und zusätzlich auch eine einstellbare Pulsweite. Damit können sie hervorragende Anlassbeschriftungen erzeugen. Auch viele Kunststoffe lassen sich damit lasermarkieren.
Q-Switched Laser im Vergleich zu MOPA Lasern
Q-Switched Laser erzeugen sehr schnelle und starke Laserpulse. Diese kurzen, starken Pulse sind gut für Anwendungen, die hohe Leistung brauchen. Ein Beispiel ist die Tiefengravur von Metallen.
Q-Switched Faserlaser bieten weniger Flexibilität. Sie haben eine eingeschränkte Steuerung der Pulsenergie und der Pulsdauer. Das ist im Vergleich zu MOPA-Lasern. Die Pulsweite ist hier fest und nicht einstellbar zudem ist der Frequenzbereich zu einem MOPA Gerät eher klein.
MOPA Faserlaser oder Q-Switched: Diesen sollten Sie kaufen
Zusammenfassend bieten MOPA Faserlaser eine genaue Steuerung und bessere Wiederholbarkeit der Lichtparameter. Q-Switched Laser sind gut für Anwendungen mit hoher Spitzenleistung. Sie bieten jedoch weniger Flexibilität bei der Steuerung.
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.
Was kann ein Faserlaser: Einsatzgebiete und Andwendungen
Lasermarkierungen auf Metallen und Kunststoffen
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.
Laserbeschriften 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- Uhren-, und Werbemittelindustrie
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 Kann ein Faserlaser gravieren
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
- Metalle: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Titan
- Kunststoffe: Acryl, ABS, PET, PETG, PC, PMMA uvm. (mit einstellbarer Pulsweite)
- Keramik
Tiefengravieren von Metallen
- Metalle: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing
- Sonstige Hartmetalle
- Keramik
- Hartkunststoffe
Anlassbeschriftungen auf Metallen mit MOPA Technologie
- 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 Bearbeitbarkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören die Leistung, die Fokussierungsoptik, die Laserparameter und die Anforderungen der Anwendung.
Wieviel Leistung 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.
Faserlaser mit kleiner Leistung (bis 20W)
Niedrigleistungs-Faserlaser sind gut für einfache Laserbeschriftungen auf Kunststoffen und dünnen Metallbeschichtungen. Diese Laser sind meist günstig. Sie sind ideal für kleine Produktionsumgebungen oder den Einsatz in Laboren.
Die Gravurfläche sollte einen Bereich von 110 x 110 mm nicht überschreiten.
Lasermarkierer mit mittlerer Leistung (bis 60W)
Faserlaser mit mittlerer Leistung liegen im Bereich von 30 bis 60 Watt. Sie bieten eine gute Mischung aus Leistung und Genauigkeit. Sie sind gut 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. Man sollte Faserlaser für den gewerblichen oder industriellen Gebrauch nicht unter 30W nutzen. So kann man flexibel auf Veränderungen reagieren.
Beschriftungslaser 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.
Es ist wichtig zu wissen, dass die Laserleistung von anderen Faktoren abhängt. Dazu gehören der Strahldurchmesser und die Fokussierung des Lasers. Ein breiterer Strahldurchmesser kann in manchen Anwendungen nützlich sein. Ein enger, fokussierter Strahl hat jedoch eine höhere Energiedichte.
Bei der Auswahl der Laserleistung sollten Sie die Anforderungen Ihrer Anwendung beachten. Denken Sie an die Materialien, die Sie bearbeiten möchten, und an Ihre gewünschte Produktionsrate. Es ist ratsam, Experten um Rat zu fragen. So finden Sie die beste Laserleistung für Ihre speziellen Bedürfnisse.
So hoch ist die 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:
Vergleich der Lebensdauer zwischen Faserlaser, CO2 Laser und UV Laser
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.
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