Die Laserwellenlänge ist die Eigenschaft einer Laserquelle, die am meisten darüber verrät, welche Materialien sie überhaupt bearbeiten kann. Ein Faserlaser markiert mühelos Edelstahl, scheitert aber an Klarglas. Ein CO2-Laser graviert Holz und Acryl, prallt an blankem Metall ab. Der Grund liegt nicht an der Leistung, sondern daran, wie gut ein Werkstoff Licht genau dieser Wellenlänge aufnimmt. Dieser Beitrag ordnet die drei gängigen Wellenlängen der Beschriftung ein und zeigt, welche zu Ihrem Material passt.
Warum die Laserwellenlänge über das Ergebnis entscheidet
Ein Laser bearbeitet ein Material nur dann, wenn das Material sein Licht aufnimmt. Trifft der Strahl auf eine Oberfläche, kann das Licht drei Wege nehmen: Es wird reflektiert, es geht durch das Material hindurch, oder es wird absorbiert. Nur der absorbierte Anteil wird zu Wärme und erzeugt eine Markierung. Wie groß dieser Anteil ausfällt, hängt am Zusammenspiel von Werkstoff und Wellenlänge. Blankes Kupfer wirft infrarotes Licht zum großen Teil zurück, Glas lässt es fast ungehindert passieren, und ein technischer Kunststoff schluckt es je nach Zusammensetzung mal gut, mal kaum.
Deshalb ist die Wellenlänge keine Nebengröße, sondern die erste Weichenstellung. Erst wenn sie zum Material passt, lohnt es sich, über Leistung, Frequenz und die weiteren Laserparameter nachzudenken. In der Beschriftung haben sich drei Wellenlängen durchgesetzt, und jede deckt einen anderen Teil der Werkstoffe ab.
1064 nm: der Faserlaser für Metall
Der Faserlaser arbeitet im nahen Infrarot bei 1064 Nanometern. Metalle absorbieren dieses Licht gut, weshalb der Faserlaser die Standardquelle für Stahl, Edelstahl, Titan, Messing und die meisten technischen Kunststoffe ist. Er lässt sich sehr fein fokussieren, bringt viel Leistung auf einen kleinen Punkt und deckt vom Anlassen über die Farbmarkierung bis zur tiefen Gravur das ganze Metallspektrum ab.
Seine Grenze zeigt sich bei stark reflektierenden Metallen. Kupfer, Gold und Silber werfen bei 1064 nm einen großen Teil der Energie zurück, und auch blankes Aluminium ist anspruchsvoller als Stahl. Bearbeiten lassen sie sich trotzdem, es braucht nur mehr Leistungsdichte und die richtigen Pulse. Wie man Kontrast trotz Reflexion und hoher Wärmeleitung hinbekommt, steht im Beitrag zum Kupfer lasern.
355 nm: der UV-Laser für empfindliche Werkstoffe
Den UV-Laser gewinnt man, indem man die 1064 nm des Faserlasers optisch verdreifacht, und landet bei 355 Nanometern. Dieses kurzwellige Licht nehmen viele Materialien auf, die Infrarot einfach durchlassen oder reflektieren. Vor allem aber arbeitet es kalt: Statt das Material zu erhitzen, bricht das energiereiche UV-Licht Molekülbindungen direkt auf. Es entsteht kaum Wärme im Bauteil.
Das macht den UV-Laser zur ersten Wahl für alles, was Hitze schlecht verträgt: helle und additivarme Kunststoffe, transparente Folien, Glas und die Bauteile der Elektronik. Auf einer Leiterplatte markiert er, ohne benachbarte Komponenten thermisch zu belasten. Weil sich kürzeres Licht enger bündeln lässt, erreicht der UV-Laser außerdem einen kleineren Fokuspunkt und damit feinere Details als der Faserlaser.
10600 nm: der CO2-Laser für organische Materialien
Am anderen Ende des Spektrums steht der CO2-Laser mit 10600 Nanometern, also im fernen Infrarot. Diese lange Wellenlänge nehmen organische und nichtmetallische Stoffe gut auf, Metalle reflektieren sie dagegen fast vollständig. Für die Metallbeschriftung ist der CO2-Laser deshalb ungeeignet.
Seine Domäne sind Holz, Papier, Karton, Leder, viele Kunststoffe, Textilien und Verpackungen, dazu Glas und einige Keramiken. In der Serienproduktion beschriftet ein CO2-Laser etwa Faltschachteln, Etiketten oder Kabelmäntel im Durchlauf. Wo es um bedruckte oder beschichtete Nichtmetalle geht, ist er oft die wirtschaftlichste Lösung.
532 nm und andere Sonderfälle
Zwischen Infrarot und UV liegt das grüne Licht bei 532 Nanometern, das durch Frequenzverdopplung aus 1064 nm entsteht. Reflektierende Metalle wie Kupfer und Gold nehmen Grün besser auf als nahes Infrarot, weshalb Grünlaser in Nischen der Kupferbearbeitung und bei bestimmten Kunststoffen zum Einsatz kommen. Für die industrielle Beschriftung bleibt das ein Sonderfall: Die allermeisten Aufgaben decken Faserlaser und UV-Laser ab, und genau auf diese beiden Wellenlängen setzen wir in unseren Geräten. Ist Ihr Bauteil ein Sonderfall, sagen wir Ihnen ehrlich, ob eine andere Quelle sinnvoller ist.
Wellenlänge, Fokus und Detailschärfe
Die Wellenlänge bestimmt nicht nur, ob ein Material Licht aufnimmt, sondern auch, wie fein Sie schreiben können. Physikalisch lässt sich ein Strahl umso enger bündeln, je kürzer seine Wellenlänge ist. Der kleinste erreichbare Fokuspunkt eines UV-Lasers ist daher deutlich feiner als der eines CO2-Lasers bei vergleichbarer Optik. Für winzige Data-Matrix-Codes, feine Schrift auf kleinen Bauteilen oder scharfe Kanten auf Kunststoff ist das ein handfester Vorteil. Welche Rolle daneben Brennweite und Markierfeld spielen, behandelt der Beitrag zum Galvo-Scanner.
Welche Wellenlänge für welches Material
Als Orientierung, bevor es ans Muster geht:
- Stahl, Edelstahl, Titan, Messing: 1064 nm (Faserlaser).
- Kupfer, Gold, Silber, blankes Aluminium: 1064 nm mit hoher Leistungsdichte, in Nischen 532 nm.
- Technische Kunststoffe wie ABS, PA oder PC: meist 1064 nm, bei hellen oder empfindlichen Typen 355 nm.
- Glas, transparente Folien, Elektronik: 355 nm (UV).
- Holz, Papier, Leder, Verpackung: 10600 nm (CO2).
Diese Regeln zeigen die Richtung, ersetzen aber keinen Test. Bei Kunststoffen hängt die Absorption stark von Farbe, Füllstoffen und Additiven ab, und zwei optisch gleiche Teile können sich unterschiedlich verhalten. Welche Quelle am Ende zu Ihrer Serie passt, führt die Kaufberatung Beschriftungslaser zusammen.
Vom Spektrum zum passenden Gerät
Weil kein einzelnes Gerät jede Wellenlänge abdeckt, richtet sich die Wahl der Quelle nach Ihren Werkstoffen. Für Metall und die meisten Kunststoffe ist der Faserlaser die Basis, für empfindliche Kunststoffe, Glas und Elektronik der UV-Laser. Beide bieten wir in denselben Baureihen an, vom Gravis als Faserlaser und der UV-Variante für kleine bis mittlere Serien bis zum GLX500 für Großformat und Automation. Schicken Sie uns ein Probeteil, dann klären wir am realen Material, welche Wellenlänge den Kontrast bringt, und liefern die Beschriftung als Muster zurück. Der direkte Draht dazu läuft über den Kontakt.