Unser Partner: teltec systems ag

Kontakt

teltec systems ag
Oberebenestrasse 11
CH-5620 Bremgarten
www.teltec.ch

Einsatzgebiet Laserbeschriftung Maschinenbau

Die von teltec systems gebaute Laserbeschriftungsanlage ist ein offenes, auf das Kundenbedürfnis angepasstes und zusammengestelltes Beschriftungs- und Gravurlasersystem. Auf einer Profilrahmenkonstruktion mit 3-Achs Flachbettanordnung befindet sich ein DP30F gepulster Ytterbium FOBA Laser, welcher auf isel Germany AG Linearachsen mit Schrittmotoren aufgebaut ist. Der Laserkopf hat einen Verfahrweg von ca. 1115 x 1060 mm (X,Y) und eine Höhenverstellung von 510 mm (Z).

Der fixe Arbeitstisch ist mit geschraubten Nutenplatten von 1500 x 1000 mm zur einfachen Befestigung und/oder Codierung Ihrer Bauteile versehen. An der Maschine befindet sich ein Schwenkterminal, welches den Monitor, die Tastatur und eine Bedienfläche für die Maus beinhaltet. Ausserdem sind alle für die Bedienung des Lasers nötigen Schalter im Terminal integriert.

Das 3-Achs-Portalmesssystem mit 3 x 1 m Verfahrweg wurde auf einer stabilen Messplatte aufgestellt. Für die Abnahme des Systems erstellte der Kunde einen detaillierten Abnahmetest, bei dem 125 Punkte im Raum mittels eines Laser-Tracker-Systems exakt vermessen wurden. So wurde ein 100 % zuverlässiger Soll-Ist-Vergleich erstellt und die Anforderungen entsprechend dem Test abgestimmt.

Um die Wiederholgenauigkeit zu verifizieren, wurden 9 Messpunkte ausgewählt, die 10-mal angefahren werden mussten.

 

Ultrakurzpuls-Laser in der Feinblechtechnik

Um ausserordentlich hohe Markierkontraste zu erhalten und um annähernd alle Materialien bearbeiten zu können, hat sich HAKAMA für den Einsatz eines Pikosekundenlasers entschieden. Die grossen Vorteile von Markierungen mit diesem diodengepumpten, modengekoppelten Festkörperlaser sind die ultrakurzen Pulsdauern des Energiestrahls. Diese ermöglichen nichtlineare Multiphotonen- Absorptionsprozesse, welche die Materialbearbeitung weitgehend unabhängig von der Laserwellenlänge macht. Mit anderen Worten, die einzigartige Qualität von Markierungen auf verschiedensten Materialien ist massgeblich von dieser extrem kurzen Pulsdauer abhängig, bei welcher annähernd keine Temperaturveränderung auf der Oberfläche stattfindet.

Dies bedeutet, dass nahezu alle Materialien bearbeitet werden können, sogar solche, die bei der Laserwellenlänge transparent sind. Ein weiterer Vorteil der ultrakurzen Laserpulsdauern ist die "kalte Ablation" des Materials, welche nicht auf der Erzeugung von Wärme, wie beispielsweise bei Nanosekundenlasern, basiert. Die erzeugte Nanostruktur an der Oberfläche dient als Lichtfalle, wodurch ein deutlich erhöhter Kontrast und auch ein höherer Schwarzwert erreicht werden. Weiter gibt es keinen reflektierenden Blickwinkel (glänzen) welcher verursacht, dass bei wechselndem Betrachtungswinkel die Markierung in variierendem Kontrast oder verändernder Farbe erscheint. Die Markierung ist somit immer matt schwarz. Ein weiterer Vorteil dieser Art der Markierung ist die hydrophobe Eigenschaft der Markierung. Flüssigkeiten werden generell abgestossen, was zu deutlich höherer Korrosionsbeständigkeit selbst bei chemischen Reinigungs- und Sterilisierungsprozessen führt.

Deshalb verwendet man den CEPHEUS Pikosekundenlaser von PHOTON ENERGY für alle Laserbearbeitungsprozesse, bei denen Schädigung durch Schmelzen, Verformung oder Verfärbung aufgrund von Wärmeeintrag unerwünscht sind und eine maximale optische Stabilität der Markierung verlangt wird.

Die Pulsenergien von bis zu 300 Mikrojoule sorgen für einen geringeren Materialabtrag pro Laserpuls als bei einem Nanosekundenlaser und erhöhen damit zusätzlich die Präzision der Materialbearbeitung wie beispielsweise bei sehr kleinen und präzisen Bohranwendungen. Generell wird er überall dort eingesetzt, wo Präzisionsanforderungen von Nanosekundenlasern nicht mehr erfüllt werden können.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die Markierungen mit Pikosekundenlasern gegenüber länger pulsenden Lasern wie zum Beispiel Nanosekunden-Faserlaserquellen oder Nd: YAG-Lasern folgende Vorteile haben.

1. Schnellere Markierung durch höhere Pulsspitzenleistungen
2. Gleichmässigere Markierung durch Oberflächenstrukturveränderung (Lichtfalle) anstatt Anlassbeschriftung mittels Energieeintrag durch Temperatur
3. Gleichbleibender Kontrast (Lichtfalle) bei änderndem Lichteinfalls- und Betrachtungswinkel
4. Höhere Beständigkeit der Markierung bei abrasiver, chemischer und Strahlenbelastung
5. Annähernd alle Materialien können markiert werden, auch Folien, alle Metalle, alle Bundmetalle, alle Edelmetalle, alle Thermoplaste, alle Duroplaste, die meisten Elastomere, Glas, Diamant, Lackschichten, etc.
6. Oberfläche der Markierung besitzt hydrophobe (wasserabweisende) Eigenschaften

Die durch die Fa. teltec systems ag in Bremgarten gebaute Lasermarkiermaschine TelspezX2Y1Z05 mit dem Pikosekundenlaser der Fa. PHOTON ENERGY ist ein offenes, speziell nach den Vorstellungen der Fa. HAKAMA hergestelltes Lasermarkiersystem. Durch den Verfahrbereich des Laserkopfes von 2000 x 1000 x 800 mm können auch grosse Teile vollautomatisiert bearbeitet werden.