Laserbeschriftung von Folien bzw. Druckplatten

Polyesterfolien oder polyesterbeschichtete Druckplatten von FDM-3D-Druckern werden mithilfe von Lasertechnologie beschriftet bzw. graviert. Dieses Verfahren ermöglicht präzise Markierungen auf Kunststoffoberflächen durch gezielten Materialabtrag. Im Fokus stehen hierbei die Untersuchung unterschiedlicher Kunststoffmaterialien sowie die Analyse und Dokumentation relevanter Laserparameter. Ziel ist es, optimale Einstellungen für eine dauerhafte und hochwertige Beschriftung zu ermitteln.

1. Vorgehen zur Beschriftung/Gravur mittels Laser

Nach erster Recherche und Vorgesprächen mit dem Laser-Dienstleister sind folgende Ergebnisse erarbeitet worden:
Statt eine Laserbeschriftung über aufgeklebte Polyester-Kunststofffolien vorzunehmen, wird direkt auf die Druckplatten graviert. Der Grund für diese Entscheidung liegt im fehlenden Marktangebot geeigneter Folien: Es sind kaum Polyesterfolien verfügbar, die sowohl in der gewünschten Qualität als auch in schwarzer Ausführung erhältlich sind. Darüber hinaus bietet die direkte Gravur mehrere Vorteile:

• Die Druckplatten bestehen bereits aus schwarzem Material, das die Laserleistung sehr gut absorbiert – ein entscheidender Faktor für eine präzise und effiziente Gravur.
• Die Verwendung von Folien würde nicht nur zusätzliche Verarbeitungsschritte erfordern, sondern auch dazu führen, dass die Platten nach der Gravur entsorgt werden müssten.

Um die Umstellung zeitnah umzusetzen, sind Druckplatten der Marke BambuLab bereits bestellt und befinden sich auf dem Lieferweg. Die direkte Gravur stellt somit eine Ressourcen schonende, praktikable und wirtschaftlich sinnvolle Lösung dar.

2. Technische Planung des Vorgehens

Verfügbarkeit und Leistungsmerkmale der Laseranlage

Die verfügbare Laseranlage ist mit mehreren Laserquellen ausgestattet, darunter sowohl CO₂- als auch Faserlaser. Diese ermöglichen eine flexible Bearbeitung unterschiedlicher Materialien und Oberflächen. Die Anlage erlaubt die Einstellung variabler Leistungsstufen, wodurch sowohl oberflächennahe als auch tiefere Materialabtragungen realisiert werden können. Ein integrierter 2-Achs-Scanner-Kopf gestattet die präzise, positionsunabhängige Bearbeitung der Werkstücke und bietet hohe Flexibilität hinsichtlich Bearbeitungsgeometrien. Zur Ansteuerung des Scanner-Kopfes kann auf gängige Dateiformate wie DXF zurückgegriffen werden. Dadurch lassen sich beispielsweise Logodateien unkompliziert in die Steuerungssoftware einlesen und für die Bearbeitung nutzen.

Geplanter Verfahrensentwurf zur Bearbeitung von Druckplatten

1. Entfernung der schwarzen Oberflächenschicht der Druckplatten (Materialstärke: 0,125 mm). 2. Durchführung eines tieferen Materialabtrags bis in das darunterliegende Metall (Zieltiefe ca. 0,3 mm). 3. Test der beiden Abtragstiefen unter Verwendung der Logos „HM“ und „MLT“. 4. Durchführung von Tests mit einer alphanumerischen Zeichenkombination (Buchstaben-/Nummernfolge). 5. Test eines großflächigen Materialabtrags zur Bewertung der Prozessstabilität und Bearbeitungsgeschwindigkeit. 6. Test eines kleinflächigen Materialabtrags zur Beurteilung der Detailgenauigkeit und Kantenqualität. Diese Vorgehensweise dient der systematischen Evaluierung der Bearbeitungsparameter und der Eignung der Laseranlage für die definierte Anwendung.