Kunststoffe laserbeschriften und laserschneiden

Verwenden Sie den Laser zum Laserschneiden oder -markieren von Kunststoffen. Zahlreiche Kunststoffarten können mit dem Markierlaser dauerhaft beschriftet werden. Dabei reagieren die verschiedenen Grundstoffe sowie die Farbpigmente und sonstige Beimischungen (z.B. Füllstoffe, Additive oder Flammschutzmittel) sehr unterschiedlich.

Beim Lasermarkieren von Kunststoffen gibt es mit dem Faserlaser unterschiedliche Methoden, z.B. Umfärben (durch Farbumschlag), Karbonisieren oder Aufschäumen. Da verschiedene Kunststoffe sehr unterschiedlich reagieren, sollte eine Bemusterung vor der Anwendung am Material durchgeführt werden. Gerne bieten wir Ihnen Bemusterungen zum Laserschneiden oder -kennzeichnen in unserem Labor an.

Einige Kunststoff Anwendungen für die Laserbearbeitung:

• Gehäuseteile aus Kunststoff
• Elektrische Stecker
• Elektronische Bauteile
• Leiterplatten Automobilteile
• Tastaturen
• Werkzeuge und Griffe von Werkzeugen
• Taster und Schalter mit Tag & Nacht Design
• Identifikationsmarken für Tiere
• Verpackungen
• Folien
• Sensoren

Viele Kunststoffe können mit dem herkömmlichen Faserlaser beschriftet werden. Bei den meisten davon ist das Markierergebnis sehr gut, bei manchen allerdings weniger homogen. Diese Kunststoff-Arten können dann meist mit einem MOPA Laser deutlich kontrastreicher und homogener beschriftet werden. Dabei helfen die einstellbaren Pulsdauern, die wahlweise kurze oder lange Pulse ermöglichen.

Bei dunklen Kunststoffen (wie z.B. PA 66 GF, PA 6 GF, PP GF, etc.) wird dank der kurzen Pulse und der damit verbundenen geringen Pulsenergie das umliegende Material weniger erwärmt. Der Kunststoff schäumt weniger auf und die Beschriftung wird homogener. Bei anderen Kunststoffen ist wiederum mehr Energie erforderlich, um das Material ausreichend zu erhitzen. In diesem Fall helfen die langen Pulse, um das Aufschäumen des Materials zu optimieren. In beiden Fällen führt die Beschriftung mit dem MOPA Laser zu einem deutlicheren Kontrast und somit zu einer besseren (Maschinen-)Lesbarkeit. 

Aufschäumen

Das Aufschäumen erzeugt eine spürbare, haptische Laserbeschriftung am Kunststoff. Aufschäumen kann als laser-induziertes Kochen verstanden werden, bei dem die Oberfläche des Materials geschmolzen wird. Durch das rasche Abkühlen des Kunststoffes werden Blasen eingekapselt, wodurch sich eine positive und fühlbare Struktur, sowie eine verfärbte Oberfläche bildet. Das Laserbeschriftungsgerät arbeitet dabei mit einer geringeren Leistung und längeren Pulsen.

Karbonisieren

Karbonisieren ermöglicht starke Farbkontraste auf hellen Kunststoff-Oberflächen. Beim Karbonisieren wird die Oberfläche durch den Laserstrahl erhitzt (mindestens 100°C), wodurch Sauerstoff, Wasserstoff oder Verbindungen davon ausgasen. Zurück bleibt eine Zone mit einer höheren Kohlenstoffkonzentration. Diese ist dunkel verfärbt und bildet somit die Kennzeichnung am Material. Die Lasermaschine arbeitet hier mit einer geringen Leistung, wodurch die Dauer des Beschriftungsvorgangs etwas länger ist als bei anderen Prozessen.

Farbumschlag

Die Laserbeschriftung durch Farbumschlag ist hauptsächlich ein elektrochemischer Prozess, bei dem die Makromoleküle am Material neu angeordnet werden, also die Orientierung ändern. Dadurch erfolgt der Farbumschlag. Bei dieser Methode der Lasermarkierung wird kein Material abgetragen, ein teilweises Aufschäumen ist aber möglich. Der Markierlaser arbeitet dabei mit hohen Pulsspitzenleistungen, jedoch mit wenig Energie pro Puls, da sonst Material abgetragen wird oder ein Aufschäumvorgang hervorgerufen wird.

Abtragen

Durch das Abtragen entfernt der Laserstrahl die Deckschicht eines Materials und das Grundmaterial wird dadurch sichtbar. Abtragen wird häufig bei mehrschichtigen Kunststoffplatten (Laminaten) angewendet. So entstehen deutlich sichtbare Kontraste aufgrund farblicher Unterschiede zwischen den Schichten.