Einsatzgebiete des UV-Lasers (355 nm)
In der industriellen Kennzeichnung wird der UV-Laser überall dort eingesetzt, wo Präzision auf empfindlichem Untergrund gefragt ist. Er beschriftet, graviert und personalisiert eine breite Palette an Werkstoffen und kommt damit besonders in der Kunststoffverarbeitung, der Medizintechnik, der Elektronikfertigung und bei hochwertigen Werbeartikeln zum Einsatz. Über die reine Beschriftung hinaus findet die 355-nm-Technologie auch in der Mikromaterialbearbeitung, in der Halbleiter- und Leiterplattenfertigung sowie in Forschung und Wissenschaft Anwendung – für die meisten unserer Kunden steht jedoch die dauerhafte, kontrastreiche Markierung empfindlicher Bauteile im Vordergrund.
Wie funktioniert ein UV-Laser?
Ein UV-Laser erzeugt seinen Strahl durch Lichtverstärkung mittels stimulierter Emission und fokussiert ihn anschließend über Spiegel und Linsen auf das Werkstück. Die ultraviolette Wellenlänge selbst entsteht dabei in einem mehrstufigen Prozess, der Frequenzverdreifachung genannt wird.
Am Anfang steht ein Nd:YAG-Laser, also ein neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Laser, der Licht mit einer Wellenlänge von 1064 Nanometern im Infrarotbereich emittiert. Dieses Infrarotlicht durchläuft einen nichtlinearen Kristall und wird dabei zunächst auf 532 Nanometer verdoppelt, was grünem Licht entspricht. In einem zweiten Schritt wird dieses grüne Licht erneut umgewandelt, sodass am Ende ultraviolettes Licht mit 355 Nanometern entsteht. Als Kristalle kommen dafür typischerweise Beta-Bariumborat oder Lithiumtriborat zum Einsatz, weil sie eine hohe nichtlineare Suszeptibilität besitzen.
Warum 355 nm: kalte Markierung ohne Wärme
Die 355-nm-Wellenlänge lässt sich besonders fein fokussieren und ermöglicht damit eine hohe Auflösung. Vor allem aber wird sie von vielen Materialien sehr gut absorbiert und wirkt überwiegend photochemisch statt thermisch. Statt das Material aufzuheizen, trennt der UV-Laser gezielt molekulare Bindungen. Auf empfindlichen Werkstoffen entsteht so eine saubere, kontrastreiche Markierung, ohne dass sich das Bauteil verformt, verfärbt oder Mikrorisse bildet. Wie ausgeprägt der Effekt ausfällt, hängt von der Laserleistung, der Pulsdauer, der Wiederholrate, dem Fokus sowie von Materialtyp und Materialdicke ab.
Geeignete Materialien für den UV-Laser
Der UV-Laser entfaltet seine Stärken auf Materialien, die ein Faserlaser nur schwer oder gar nicht sauber bearbeiten kann. Dazu zählen viele Kunststoffe wie ABS, Polycarbonat, Polypropylen, Polyamid und PET, ebenso Glas in Form von Float-, Borosilikat- oder Quarzglas sowie technische Keramik. Auch Folien, beschichtete und eloxierte Metalle sowie empfindliche Elektronikkomponenten lassen sich zuverlässig kennzeichnen. Ein praxisnahes Beispiel haben wir im Beitrag zur Kunststoffbeschriftung mit dem UV-Laser ausführlich beschrieben.
Wie viel Leistung braucht ein UV-Laser?
Der Leistungsbedarf hängt stark von der Anwendung ab und fällt beim UV-Laser deutlich niedriger aus als beim Faserlaser. Für die Markierung und Beschriftung genügen häufig wenige Watt, während die Mikromaterialbearbeitung und das Mikrostrukturieren je nach Aufgabe von einigen Milliwatt bis zu einigen zehn Watt reichen. Weil die genaue Laserleistung von vielen Faktoren abhängt, beraten wir Sie gern individuell und ermitteln gemeinsam mit Ihnen die passende Konfiguration.
UV-Laser oder Faserlaser?
Die Entscheidung zwischen UV- und Faserlaser fällt letztlich über das Material. Für Metalle ist der Faserlaser mit 1064 Nanometern in der Regel die wirtschaftlichere Wahl. Sobald es jedoch um empfindliche Kunststoffe, Glas oder beschichtete Oberflächen geht, ist der UV-Laser überlegen, weil er ohne thermische Belastung arbeitet.
Den Gravis bieten wir deshalb wahlweise als Faserlaser oder als UV-Laser auf derselben Plattform an, und auch der großformatige GLX500 ist als UV-Variante erhältlich. So können Sie genau die Wellenlänge wählen, die zu Ihrem Werkstoff passt. Wenn Sie unsicher sind, schicken Sie uns ein Probeteil – wir fertigen Ihnen daraus eine Musterbeschriftung.