Identtechnik

Marken setzen

Industrielle Produktkennzeichnung
Kennzeichnungen dienen traditionell der Kontrolle eines Produkts und seiner Rückverfolgung. Mit der Einführung der Fertigungs-Standardisierung nach DIN ISO 9.000 kam das Qualitätsmanagement als Grund hinzu. Aber nicht nur diese traditionellen Gründe sind es, warum die dauerhafte eindeutige, unverlierbare Produktkennzeichnung vorangetrieben wird zur Eigentumssicherung, zum Schutz vor Plagiaten oder als Grundlage für eine mögliche Produkthaftung.

Die Entscheidung, welche Methode zur Produktkennzeichnung eingesetzt werden kann, wird stark davon beeinflusst, ob die Markierung dauerhaft sein muss. Während Verfahren wie der Etikettendruck, die Tintenstrahlcodierung oder der Tampondruck nur eine temporäre Kennzeichnung darstellen, etabliert sich unter den dauerhaften, industriellen Kennzeichnungsverfahren immer mehr die Laserkennzeichnung. Mit ihr lassen sich unterschiedlichste Werkstoffe – ohne mechanische Einwirkung – schnell, präzise und gut lesbar beschriften. Das geschieht mit hoch fokussiertem, unsichtbarem Infrarot-Laserlicht, das am Werkstück einen so großen Energieeintrag hervorruft, dass es an der Oberfläche zu physikalischen und chemischen Wechselwirkungen kommt. Die Reaktion kann so stark sein, dass es zu einer Verbrennung des Materials und damit zu einer Gravur oder einem Schnitt kommt.

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Markiert werden können Schriften, Grafiken und standardisierte Codes in der gewünschten Intensität. Auf Werkstoffen, die bei der Oxidation zu einem Farbumschlag neigen, kann eine Kennzeichnung angebracht werden ohne die Oberfläche zu verletzen. Diese Eigenschaft macht man sich bei der Markierung von Produkten mit hohen Anforderungen an die Oberfläche zu nutze, speziell beim Kennzeichnen von nicht rostenden Stählen im Bereich der Biomechanik und der Instrumentenfertigung. Ein weiterer Vorteil der Laserbeschriftung besteht darin, dass das Verfahren ohne Verbrauchsmaterialien arbeitet. Laser werden in Produktionsprozesse mit großem Ausstoß immer dann eingesetzt, wenn hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit bestehen.

Ytterbium Faserlaser

Die Firma Cab Produkttechnik verwendet zum Kennzeichnen die Dioden gepumpten Ytterbium-Faserlaser FL10 und FL20, eine Weiterentwicklung der bisherigen Festkörperlaser. Strahlqualität und Pulsspitzenleistung erlauben die Bearbeitung unterschiedlicher Materialien wie Stahl, Aluminium, Edelmetall und Kunststoff. Die Beschriftungslaser bestehen aus einer Laserstrahlquelle im Tischgehäuse oder 19-Zoll-Rack und aus einem Faser gekoppelten Galvanometerkopf zur Strahlablenkung. In den Beschriftungskopf können unterschiedliche Planfeldlinsen eingesetzt werden. Die Laserstrahlquellen sind rein Luft gekühlt und modular aufgebaut. Die Baureihe FL wurde speziell für den Industrie-Einsatz konzipiert.

Die hohe Fokussierbarkeit und die Erstpulsunterdrückung erlauben Beschriftungen mit einer Auflösung bis 1.000 dpi – gute Voraussetzungen für die Kennzeichnung von zweidimensionalen Codes auf sensiblen Materialien. Auch bei hohen Umgebungstemperaturen kennzeichnen die Laser präzise und schnell. Ob kleine Schriften, Grafiken oder Logos – alles wird positionsgenau und originalgetreu markiert.

Die Laserleistung wird über die Parallelschaltung vieler Einzeldioden erreicht, deren MTBF größer ist als 50.000 Stunden. Damit werden auch bei hohen Arbeitstemperaturen (bis 42 Grad Celsius) eine „stressfreie“ Einzeldiodenansteuerung und hohe Diodenstandzeit erreicht. Faserlaser haben keine anfälligen optischen Komponenten und sind wartungsfrei. Mit einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von 400 Watt betragen die Energieverbrauchskosten weniger als drei Eurocent je Stunde. Das integrierte Diagnosesystem zeigt den Gerätestatus an. Sowohl Baugruppen als auch das komplette Gerät lassen sich einfach und schnell austauschen.

Bediensoftware

Die Software „Cablase“ stellt dem Anwender eine mehrsprachige Bedienoberfläche und eine frei programmierbare COM-Schnittstelle zur Verfügung. Sie kann auf einem handelsüblichen PC unter Windows 2000 oder XP installiert werden. Eine umfangreiche Bibliothek von Steuerbefehlen für Laser und Scanner löst auch komplexe Beschriftungsaufgaben wie das Markieren von bewegten Objekten. Die Software bietet zusätzlich die Möglichkeit, externe NC-Achsen und digitale Ein-/Ausgänge zu steuern und zu überwachen. Die Verarbeitung von variablen Daten ist möglich und auch eine Verbindung zu externen Datenbanken vorhanden. Die integrierte Life-Vorschau unterstützt den Anwender bei seinen Aufgaben.

Als Systemlieferant bietet Cab seine Kunden eine große Auswahl an Standardlösungen. Besonders hervorzuheben ist das Industrie-Laserschutzgehäuse LSG100. Es hat eine pneumatische Bedientür, eine numerische Z-Achse zur automatischen Fokuseinstellung und viele weitere Optionen, mit denen Beschriftungsaufgaben professionell gelöst werden können. Für besondere Aufgaben wie die Typenschildbeschriftung gibt es Module, die in das Gehäuse integriert werden können.

Ein immer interessanter werdender Bereich ist die Kennzeichnung von nicht übertragbaren Sicherheitsfolien, wie sie im Automobilbau bereits verwendet werden. Eigens für diese Applikation entwickelte das Karlsruher Unternehmen das Folienhandlingsystem LM. Hiermit können – unter Verwendung eines Beschriftungslasers aus vorgestanztem oder Endlosmaterial – Etiketten hergestellt werden.(gm)

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