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CO2-Laser vs. Faserlaser vs. UV-Laser – Was ist der Unterschied?

Alle Lasertypen sind einzigartig und eignen sich für unterschiedliche Materialien und Aufgaben. Sogar innerhalb eines Typs der Laserquellentechnologie gibt es Unterschiede in Qualität, Typ, Leistung und Vielseitigkeit.

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Woher wissen Sie also, welchen TYPE Sie verwenden sollen?

Einführung in die Laserquellen

Um es verdaulich zu machen, werden wir es in die drei Haupttypen von Lasern aufteilen. Sie sind alle in der Lage, bis zu einem gewissen Grad zu markieren oder zu gravieren, aber nicht alle funktionieren effektiv, sodass wir uns die Vor- und Nachteile jedes einzelnen ansehen.

Weiter unten auf der Seite finden Sie Informationen über die Technologie, ihre Funktionsweise und eine Kurzübersicht. Wenn Sie wissen möchten, was am besten zu Ihrem Material passt, rufen Sie uns an oder schreiben Sie unserem Team eine E-Mail.

 

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Metalle, einige Kunststoffe

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Beinahe alles

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Kunststoffe, Acryl, Holz, Leder

Die meisten Materialien

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Glaswaren, Personalisierung, Rückverfolgbarkeit, Medizin, Militär, Luft- und Raumfahrt

Herstellung, Kleidungsstücke, Holzarbeiten, Lederarbeiten, Bildung.

MARKIEREN Flexibilität

UV-Laser

UV-Laser arbeiten ein wenig anders als CO2- oder Faserlaser, da sie die Oberfläche des Materials nicht beschädigen und eine weitaus geringere Leistung für die Kennzeichnung verwenden. Dies macht sie zu den Besten, wenn es um das „Markieren“ geht, das für alles geeignet ist, von Obst über Glas, Teflon, Diamant, Silikon, Kunststoff bis hin zu Edelmetallen. Mit einem UV-Lasergravierer können Sie wirklich fast alles markieren!

Wie funktionieren UV-Lasermarkierungssysteme?

UV-Laser arbeiten mit 355 nm und haben eine viel kürzere Wellenlänge als die anderen Technologien hier. Unter Verwendung eines als „Kaltverarbeitung“ bezeichneten Prozesses schießen UV-Laser hochenergetische Photonen im ultravioletten Spektrum ab, die die chemischen Bindungen im Material aufbrechen, wodurch das Material nicht-thermischen Prozessschäden ausgesetzt wird. Dieser Prozess erzeugt keine thermische Verformung (Wärmeschädigung) an den inneren Schichten und nahe gelegenen Bereichen des Zielbereichs. 

Die Wellenlänge eines UV-Lasers beträgt ein Drittel der Standardwellenlängenlaser und wird daher häufig als THG-Laser (Third Harmonic Generation) bezeichnet. Diese Wellenlänge wird erreicht, indem ein Standardwellenlängenlaser bei 1064 nm durch einen nichtlinearen Kristall geleitet und auf 532 nm reduziert wird. Dieser wird dann durch einen anderen Kristall geleitet, wobei seine Wellenlänge weiter auf 355 nm reduziert wird.

Eine kürzere Wellenlänge bietet viele Vorteile, die sich für eine Reihe von Branchen mit Anwendungen in der Kunststoff- und Glasmarkierung eignen. Im Vergleich zu den anderen gängigen Laserwellenlängen (532nm und 1064nm) haben UV-Laser eine hohe Absorptionsrate für eine breite Palette häufig bearbeiteter Materialien, darunter Metall, Kunststoff und Glas. Die hohe Absorptionsrate ist auf die Wechselwirkung des UV-Lichts mit den atomaren Bindungen im Material zurückzuführen. Bei der Bestrahlung mit UV-Licht brechen die atomaren Bindungen auf, ohne dass das Material verdampft oder schmilzt. Dies reduziert die wärmebeeinflusste Zone (HAZ) und ist der Grund, warum UV-Laser als „kalte Laser“ bezeichnet werden, da sie im Vergleich zu anderen Wellenlängen des Lichts weniger Leistung benötigen, um eine Markierung zu erzielen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der UV-Markierungsprozess äußerst fein und kontrolliert ist und sich hervorragend für empfindliche oder genaue Arbeiten eignet. Aufgrund des Verfahrens, das bei dieser Technologie zum Einsatz kommt, ist ein UV-Lasermarkierungssystem jedoch normalerweise nicht zum Gravieren oder Schneiden geeignet.

Vorteile
  • Geeignet zum Markieren unterschiedlichster Materialien
  • Ideal für heikle, genaue Arbeit
  • Sehr geringer Strombedarf
  • Lange Lebensdauer und wartungsfreie Zeit
Nachteile
  • Nicht sehr geeignet zum Schneiden oder Gravieren, außer für einige Anwendungen wie dünne Folien, Leiterplatten usw.
  • Teurer als CO2

Markieren & Ätzen

UV-Anwendungen

UV kann auf einer Vielzahl von Materialien verwendet werden. Glas ist aufgrund der außergewöhnlich feinen Details, die erzielt werden können, eine der beliebtesten Anwendungen.

Perfekt für Metalle

Faserlaser

Faserlaser sind die erste Wahl für das Markieren, Gravieren von Teilen und insbesondere für Metall. Sie sind in vielen Branchen sehr gut etabliert und finden sich häufig in Fertigungslinien, Werkstätten und mehr auf der ganzen Welt. Faserlaser, die im 1 μm-Bereich arbeiten, sind in der Lage, nahezu alle in der Industrie vorkommenden Metalle zu markieren. Mit seiner stabilen Architektur, der Strahlqualität, der hohen Ausgangsleistung und Effizienz ist es kein Wunder, dass der Faserlaser bis heute der am häufigsten eingesetzte Markierungslaser auf dem Markt ist. 

Sie arbeiten mit einer Wellenlänge von 1.064 nm und sind sehr gut für Metalle geeignet, können aber auch mit einer viel breiteren Palette von Materialien arbeiten. Aus diesem Grund sind sie die häufigste Wahl für Rückverfolgbarkeitsmarken wie Barcodes, QR-Codes und Text. Darüber hinaus wird ihre Verwendung für andere Grafiken für Dinge wie personalisierte Artikel, Schalter, Telefone und Schmuck von Tag zu Tag beliebter.

Wie funktionieren Faserlasergravierer?

Wenn ein Faserlaser auf ein Objekt trifft, verdampft er das Oberflächenmaterial, um tieferes Material freizulegen, das im Wesentlichen durch chemische und physikalische Veränderungen „geschnitzt“ wird. Diese Änderungen werden durch die im Zielbereich reagierende Lichtenergie (Photonen) verursacht.

Faserlaser besitzen eine hohe elektro-optische Umwandlungseffizienz, was für den Laien bedeutet, dass sie (im Vergleich zu CO2) mehr Energie in Licht umwandeln. In der Praxis bedeutet dies, dass Faserlasersysteme weniger Energie benötigen, um auf ein Material einzuwirken, was zu einem niedrigen Stromverbrauch für ein Faserlasermarkierungsgerät führt.

Arten von Faserlasern

Es gibt zwei gängige Arten von Faserlasern, die von Herstellern angeboten werden. Wir bieten beide Arten an, um das Budget des Benutzers zu erfüllen. Der Hauptunterschied zwischen diesen Technologietypen ist die Vielfalt der Impulsbreite und Frequenz.

Q-Switched

Dies war früher die am häufigsten vorkommende Art von Faserlaserquelle, sie ist auch die billigste. Sie sind typischerweise nicht so effizient und besitzen auch keinen so breiten Bereich von Pulsmodulationen. Dies bedeutet wiederum, dass sie weniger flexibel als ein MOPA-Laser sind und viel anfälliger für die Verformung verschiedener Materialien sind.

MOPA

Ein MOPA-Laser ist viel flexibler, sie sind weitaus beliebter und weit verbreitet, aber nicht alle MOPA-Systeme sind gleich. Gute MOPA-Systeme verfügen über eine breite Palette von Impulsbreiten- und Frequenzeinstellungen, die für mehr Materialien geeignet sind und nach korrekter Einrichtung weniger anfällig für unerwünschte Verformungen sind. Wie bereits erwähnt, sind MOPA-Laserquellen jedoch an sich sehr unterschiedlich, wobei sich sowohl die Qualität als auch die Modulationsvielseitigkeit von Hersteller zu Hersteller unterscheiden. Leider gibt es inzwischen viele MOPA-Systeme auf dem Markt, die nur eine oder zwei Impulsbreiten und PRF0 haben. Sie werden als für Metall geeignet angepriesen, sind aber nicht besonders gut, da Sie realistischerweise mehr als 5 Impulsbreiten benötigen, um effektiv zu arbeiten (unsere eigenen Systeme haben 16).

Alle Faserlaser von Lotus Laser Systems arbeiten mit der MOPA-Technologie und sind in der Lage, Pulse von sehr kurzer Dauer (und daher mit niedrigeren Pulsenergien) zu erzeugen, wodurch die auf das Material einwirkende Wärme reduziert wird. Diese Verringerung der wärmebeeinflussten Zone (HAZ) bietet Vorteile beim Markieren von Metall und Kunststoff, wie z. B. weniger Verbrennungen an den Kanten und eine homogenere, kontrastreichere Markierung.

Vorteile

  • Vielseitiger Anwendungsbereich
  • Lange Lebensdauer und wartungsfreie Zeit
  • Schnelle Gravurgeschwindigkeiten

Nachteile

  • Teurer als CO2-Laser
  • Weniger vielseitig zum Markieren als UV
  • Nicht geeignet für einige organische Materialien (Holz, Glas, Stoff usw.)

Perfekt zum Schneiden

CO2-Laser

CO2-Laser

CO2-Laserschneider und -gravierer eignen sich hervorragend für organische Materialien wie Gummi, Holz, Papier, Glas und Keramik. Sie sind auch die erste Wahl zum Schneiden von Acryl und anderen Kunststoffen.

CO2-Systeme gehören zu den am häufigsten verwendeten Lasertypen für das industrielle Gravieren und Schneiden. Kleinere Einheiten mit geringem Stromverbrauch werden aufgrund ihrer geringen Kosten am häufigsten von Hobbyisten verwendet (haben aber auch eine weitaus geringere Lebensdauer).

Wie arbeiten Sie?

CO2-Laser verwenden, wie der Name schon sagt, ein gasförmiges Verstärkungsmedium, das auf verschiedene Weise angeregt werden kann, entweder durch Gleichstrom (DC) oder durch Funk
Frequenz (RF) Stromversorgungen. Lotus Laser Systems konzentriert sich aus einer Vielzahl von Gründen auf letzteres, wenn es um Markierungsanwendungen geht. Um nur einige zu nennen: RF-CO2-Laser sind kleiner, haben eine höhere Leistungsstabilität, arbeiten mit niedrigeren Spannungen und haben eine höhere Lebensdauer als die DC-Variante.
In Bezug auf die Leistung profitieren die Benutzer von der schnelleren Reaktionszeit und der feinen Einstellung der Ausgangsleistung bei der Markierung von Materialien, werden aber möglicherweise durch den größeren Fleck, der sich aus der Wellenlänge von 10600 nm ergibt, eingeschränkt.

RF-CO2-Laser können hohe Ausgangsleistungen erreichen, benötigen aber oft eine Flüssigkeitskühlung, um eine thermische Verzerrung des Laserresonators zu verhindern. Lotus Laser Systems liefert einen passenden industriellen Kaltwassersatz, so dass das Lasersystem sofort nach der Installation betriebsbereit ist.

FORMATE

Plotter (Plotterlaser)

Ein Plottersystem ist ein Bewegungssystem, das normalerweise mehrere Stepper oder Servos, Schienen und Riemen enthält. Daran angeschlossen ist eine Reihe von 3 oder 4 Spiegeln, die den Strahl durch Ablenkung an einen Fokuswagen liefern, der normalerweise eine einschichtige plankonvexe Linse enthält.

Während des Betriebs bewegt sich die Linse über den Arbeitsbereich, der normalerweise groß und rechteckig ist, um den fokussierten Laser an das Werkstück zu liefern.

Versiegelt (Galvo Laser)

Dies ist eine versiegelte Einheit, die normalerweise 2 Spiegel enthält, die an Galvanometern angebracht sind. Der Strahl wird durch eine feste Linse fokussiert, die als F-Theta-Linse bekannt ist und eine Wellenlänge von 1 um aufweist. Der Arbeitsbereich wird durch die Eigenschaften der Linse eingeschränkt und ist normalerweise recht klein und kreisförmig. Technisch ist dies als Strahlablenkungslaser bekannt.

TECHNOLOGIEN

DC CO2 Laser

Dies sind die häufigsten Lasertypen in Herstellersystemen, da sie relativ kostengünstig sind. Obwohl sie effektiv sind, sind sie langsamer als HF-Systeme. Darüber hinaus nimmt die Laserleistung allmählich ab und sie haben eine kürzere Lebensdauer (obwohl die Hersteller möglicherweise 10.000 Stunden angeben, gilt dies nur bei Verwendung mit niedriger Leistung).

HF-CO2-Lasersysteme

HF-Systeme mögen teurer sein, aber die Vorteile überwiegen oft die Kosten. Wir entscheiden uns für diese Technologie in vielen unserer Maschinen, damit sie mit viel höheren Geschwindigkeiten arbeiten können, tatsächlich sind unsere Systeme in der Regel mehr als doppelt so schnell wie andere Hersteller. Im Gegensatz zu Gleichstrom bleibt die Leistung des Lasers über seine Lebensdauer praktisch konstant. Darüber hinaus kann die Qualität der Strahlabgabe und die Lebenserwartung bei über 20.000 Stunden liegen (fast 8 Jahre Einschichtbetrieb), so dass CO2-Laserschneider ein „No-Brainer“ sind.


Vorteile

  • Kann organische Materialien und Glas markieren
  • Gute Gravurgeschwindigkeiten
  • Niedrigere Kosten (ohne Galvo-Laser)

Nachteile

  • Kürzere Lebensdauer
  • Schwierigkeiten beim Markieren von Metallen
  • Weniger genau als die anderen Technologien

MACHINE

Empfehlungen

Hier bei Lotus Laser Systems stellen wir alle Arten von Lasermaschinen her, die in Großbritannien gebaut wurden und für nahezu jede Anwendung geeignet sind. Unsere Experten stehen Ihnen jederzeit zur Verfügung und empfehlen Ihnen, welche Konfiguration Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Die Meta-C MOPA Fasergravurmaschine wurde erstmals 2012 vorgestellt und befindet sich nun in der 7. Auflage. Sie ist für den jahrzehntelangen 24/7-Einsatz gebaut, hat eine Erfolgsbilanz von nahezu null Ausfällen in Millionen von fehlerfreien Einsätzen und verfügt über unseren neuesten 3D-Laserkopf (3-Achsen).

Strahlenlieferung Laser-Typ Leistung (W)
3D (3-Achsen) MOPA-Faser 30-80

Als eines der ersten kommerziell erhältlichen UV-Laserbeschriftungsgeräte ist der Meta-C UV in der Lage, praktisch alles zu beschriften. Konzipiert für den Einsatz im gewerblichen und industriellen Bereich, gebaut mit unserem bewährten Meta-C-Chassis, mit einer voraussichtlichen Lebensdauer von über 15 Jahren.

Strahlenlieferung Laser-Typ Leistung (W)
3D (3-Achsen) Ultraviolett 5-15

Die Meta-C CO2-Laserätzmaschine wurde für das Ätzen und Gravieren mit hoher Geschwindigkeit entwickelt und unterscheidet sich von unseren Blu-Systemen. Diese 3D-(3-Achsen)-Galvo-CO2-Laserquelle im Gen7-Meta-C-Gehäuse ist extrem genau und wird in einer Vielzahl von Leistungsoptionen angeboten.

Strahlenlieferung Laser-Typ Leistung (W)
3D (3-Achsen) CO2, Faser, UV 5-200W