Folienbeschriftung zur dauerhaften Produktkennzeichnung mit dem Beschriftungslaser

Die industrielle Lasermarkierung hat sich in einem Großteil der Industrie durchgesetzt. Zunehmend werden klassische Technologien, wie bspw. das Nadelprägen, durch leistungsfähigere Laser ersetzt. Das gilt einerseits für den Stähle und alle Arten von Buntmetallen. Auch die große Materialklasse der Kunststoffe wird mit dem Laser gekennzeichnet. Hierbei werden sogar Rezepturen entwickelt, die speziell die Lasermarkierung im Blick haben, sodass hohe optische Kontraste auf den Materialoberflächen entstehen.

Die Vorteile des Lasers liegen ja auch auf der Hand. Einerseits kommt das Verfahren ohne Verbrauchs- oder Zusatzstoffe aus. Weiterhin handelt es sich um ein berührungsloses Verfahren, sodass das Bauteil nicht gespannt werden muss. Neben dem hohen Maß an reproduzierbaren Ergebnissen ist auch die sehr flexible Layouterstellung ein Vorzug der Lasertechnik.

Wenn also der Laser für „alle“ Materialien geeignet ist, warum gibt es dann zusätzlich noch Laserfolien?

Stellen Sie sich vor, Sie bauen Maschinen mit einer Stellfläche von 20m². Für die gesamte Maschine benötigen Sie Teile von 60 Zulieferern. Nun gibt es Pflichtinformationen, die auf einer Maschine zu finden sein müssen. Hier gehören bspw. CE-Konformitätserklärungen aber auch Hinweise zur Bedienung, Hinweise zu technischen und physikalischen Parametern und Sicherheitsinformationen. Sicherlich können Sie von jedem Lieferanten fordern, Ihnen die entsprechenden Bauteile bereits beschriftet auszuliefern. Das macht diese aber unter Umständen deutlich teurer. Also die Maschine nach der Montage beschriften? Wohl eher nicht.

Hierfür eignen sich nun einerseits entsprechende Typenschilder aber auch Beschriftungslayouts, die mittels Laserfolie auf die Maschine appliziert werden.

Gleiches gilt für den Fahrzeugbau. Sie können einen Aluminiumframe nur schwer unter einen Beschriftungslaser halten. Da aber PKWs über viele Informationen verfügen müssen, muss sich auch entsprechender Folien bedient werden. Hierfür gibt es sogenannte Familily-Sheets. Das sind komplette Stickerbögen für je ein Fahrzeug. Diese werden mit dem Laser über Folienhandlingsysteme auf die Laserfolie aufgebracht und stehen der Fahrzeugfertigung zur Verfügung.

Neben der flexiblen Applizierung der Folien sind die Vorteile aber noch lange nicht ausgeschöpft. Die Laserfolien zeigen i.d.R. eine hohe Resistenz gegen chemische und physikalische Einflüsse. So werden diese Informationsträger auch an Oberflächen angebracht, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Andererseits kommen diese Folien auch an Offshore-Windkraftanlagen zum Einsatz, da diese äußerst resistent gegen die Einwirkung von Salzwasser und Salznebel sind. Auch in säurebelasteten Umgebunden, wie zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie zeigen die Folien einen hohen Widerstand gegen chemische Einwirkungen.

Folien von TESA und 3M haben zusätzlich Eigenschaften, die sich hinsichtlich Produktidentifizierung und Nachverfolgbarkeit zum Einsatz bringen lassen. Die Folie besteht aus einem brüchigen Material, was er deutlich erschwert, diese restlos zu entfernen. Der Versuch die Folie abzulösen sorgt für ihre Zerstörung, was wiederum Spuren hinterlässt. Damit eignen sich diese Folien (auch Label genannt) zur Versieglung von schützenswerten Baugruppen.

Typen und Markierung der Folien

Es gibt verschiedene Folientypen, die wiederum verschieden genutzt werden. Hier gibt es einerseits die Abtragsfolie, deren Beschriftung zutage tritt, wenn mit dem Laser die Deckschicht abgetragen wird und damit die darunterliegende Farbschicht freigelegt wird. Deckschicht und Farbschicht haben zueinander einen sehr hohen optischen Kontrast, was die Grundlage für eine kontrastreiche Beschriftung ist.

Weiterhin gibt es die Farbumschlagsfolie. Deren Deckschicht wechselwirkt mit dem Laser derartig, dass durch den Energieeintrag eine Änderung der Verfärbung der Oberfläche eintritt. Der Laser wird gezielt entsprechend der Vorgabe des Layouts verfahren, sodass letztlich alle relevanten Informationen auf die Folie bzw. das Label übertragen werden.

Für die Beschriftung der Folie wird eine breite Palette von Beschriftungslasern eingesetzt. Sowohl die Festkörperlaser (Nd:YAG; Nd:YVO4; Faserlaser), als auch Gaslaser (CO2) erzeugen hochwertige und dauerhafte Beschriftungen. Besonders zu empfehlen sind hierbei der DFL Ventus Marker mit 20W bzw. 50W Ausgangsleistung. Durch die vielen Freiheitsgrade der Laserparameter kann für jedes Folienmaterial der perfekte Parametersatz ermittelt werden.

Neben der reinen Beschriftung der Label ist der Laser fähig, diese auszuschneiden. Hierbei werden mit erhöhter Laserleistung sowohl Deckschicht, als auch die Farbschicht durchtrennt, sodass das Label wie ein Sticker von der Trägerschicht abgelöst werden kann und auf das entsprechende Objekt appliziert werden kann.

Folienhandling und die Komplettlösung

Bei hohen Stückzahlen empfiehlt es sich, ein spezielles System für das Folienhandling zu nutzen. Die ACI Laser GmbH hat zu diesem den Foilstar entwickelt, der die Laserfolie durch verschiedene Umlenkstufen gespannt durch eine Kammer führt, wo diese dann vom Laser beschriftet wird. Der Foilstar ist derartig flexibel, dass auch Folien verschiedener Breiten geführt und verarbeitet werden können, sowie alle Laser der ACI Laser GmbH genutzt werden können. Am Ende des Beschriftungsvorgangs wird entweder das einzelne Label oder ein ganzer Satz von Labels mit einem Messer abgetrennt.

Ermöglicht wird der Prozess durch den Einsatz der leistungsfähigen Betriebssoftware MagicMarkV3. Diese ermöglicht die Entwicklung und Gestaltung der Layouts, die Steuerung des Lasers, sowie des Foilstars und die intelligente Verwaltung von Fertigungs-Jobs.

Bei ACI Laser GmbH erhalten das schlüsselfertige System, bestehend aus: Laser, Folienhandling, individueller Applikationsentwicklung, Absaugung, Betriebssoftware und Servicepaket.

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