Infos zur Lasergravur

 
 
"LASER" steht für "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - zu Deutsch "Lichtverstärkung durch stimulierte Emission".
Laser verstärken das Licht durch die Absorption und Abstrahlung von Energie. Die Laserstrahlung wird dabei durch eine Laserquelle erzeugt, die einem Kristallstab (Festkörper-Laser) oder einer speziellen Gasmischung (Gas-Laser) konzentrierte Energie zugeführt. Die Energiezufuhr kann über Licht (Blitzlampen / Diodenlaser) oder über eine elektrische Entladung (ähnlich einer Leuchtstofflampe) erfolgen. Die Anordnung dessen erfolgt zwischen zwei Spiegeln. Dadurch entsteht ein Lichtresonator, der dem Laserlicht eine bestimmte Richtung gibt und dies wieder ständig verstärkt. Ein definierter Anteil des Laserlichts tritt durch einen teilweise durchlässigen Spiegel aus und steht somit einer Materialbearbeitung zur Verfügung.

Laserlicht kann, aufgrund spezifischer Eigenschaften, mit einer Fokussierlinse scharf gebündelt werden. Im Fokusbereich des Laserstrahls entsteht eine extrem hohe Leistungsdichte, die das Laserlicht für eine Materialbearbeitung besonders nutzbar macht.
Mit der hohen Fokusleistung wird das Material geschmolzen oder verdampft, zudem kann das Laserlicht mittels Spiegeln über große Strecken hinweg - ohne Leistungsverluste - geführt und abgelenkt werden.
Als Lasertypen gibt Gas-Laser (CO2 Laser) und diodengepumpte Festkörperlaser (Nd:YAG Laser). CO2 Laser eignen sich besonders gut zum Lasergravieren und Laserschneiden. Nd:YAG Laser werden vornehmlich zum Lasermarkieren eingesetzt.

Voraussetzung für die Laserbearbeitung ist die Absorption der Laserstrahlung im Grundmaterial oder in einer aufgebrachten Deckschicht. Die Absorption hängt udem von der Wellenlänge, sprich der Laserbauart, und dem Material selbst ab.
Einige Materialien absorbieren die Laserstrahlung hervorragend, andere weniger gut. Beispiel: Blankes Aluminium oder Messing hat einen schwachen Absorptionsgrad, hier wird dann ein leistungsstarkes Lasersystem benötigt.

 
Bei einer Materialbearbeitung per Laser gibt es die folgenden Möglichkeiten:
Lasergravieren:
Beim Lasergravieren wird das Grundmaterial durch die Laserstrahlung geschmolzen, beziehungsweise verdampft (Schwellwertintensität). Die Schwellintensität ist bei Materialien, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, besonders hoch. Aufgrund des Strahlprofils und gegebenenfalls der Wärmeleitung in das Grundmaterial ergibt sich eine konusförmige Vertiefung. Lasergravieren gilt als die rascheste Methode der Laserbearbeitung.
Abtragen:
Beim Abtragen wird eine Deckschicht verdampft. Dünne Deckschichten, wie Farb- oder Eloxalschichten, eigenen sich besonders gut für die Lasergravur. Weil die Laserstrahlung an diesen Schichten besonders gut absorbiert wird, erzeugt schon eine geringe Laserleistung starke Kontraste. Bei lackierten Kunststoffen kann man durch das Abtragen einer Farbschicht ein Tag/Nachtdesign, wie etwa bei PKW-Armaturenbrettern, kreieren.
Anlassen:
Wenn Metall erhitzt wird, verfärbt es sich durch einen Anlasseffekt. Dieser entsteht aufgrund von Gefügeänderungen in der Randschicht. Mit Laser lassen sich Oberflächen gezielt erhitzen. Die Färbung hängt von der erreichten Maximaltemperatur ab. So können, je nach Laserparameter, hellere und dunklere Anlassfarben kreiert werden. Wenn allerdings anlassbeschriftete Teile erhitzt werden, kann die Beschriftung wieder verschwinden.
Einbrennen:
Metalle können beschriftet werden, indem man z.B. über Deckschichten keramischen Pulver einbrennt.
Die Deckschicht wird aufgetragen und nach der Gravur wieder gesammelt.
Schäumen:
Bei einigen Kunststoffen kommt es bei der Laserbearbeitung zum Aufschäumen. Der Laserstrahl schmilzt die Oberfläche dieses Kunststoffes. Dabei entstehen Gasbläschen, die beim Abkühlen des Materials eingeschlossen werden. Durch das eingeschlossene Gas nimmt das Volumen zu und die Stellen, die mit Laser bearbeitet wurden, erscheinen erhaben.
Ausbleichen und Farbumschlag :
Dieser Effekt lies sich bisher nur bei Kunststoffen erzielen - wir haben diesen für unsere PREMIUM FOTO-LASERGRAVUREN weiterentwickelt. Der Effekt hängt von der Wellenlänge der Laserstrahlung ab und erfordert in der Regel einen regulären Nd:YAG Laser oder einen speziellen, frequenzverdoppelten Nd:YAG Laser. Die Laserstrahlung dringt in den (Kunst)Stoff ein und wird an Farb- o. Russpigmenten absorbiert. Wenn sich die Pigmente durch die Hitze chemisch verändern, kommt es zu einer Farbänderung im Material (auf Gold u. Silber zu den bekannten Graustufen). Da die Laserstrahlung kaum in den (Kunst)Stoff eindringt, bleibt die eigentliche Oberfläche fast unbeschädigt.
Die Farbänderung hängt vom Pigment und auch vom Grundmaterial ab.