Ultrakurzpuls-Laserbeschriftung im Qualitätsvergleich: Wann sich Standard nicht mehr lohnt

Ultrakurzpuls-Laserbeschriftungen...

• ...haben eine überaus hohe Präzision (Schriftgrößen von unter 0,2mm sind unter dem Mikroskop einwandfrei zu erkennen)
• ...sind mattschwarz & blickwinkelunabhängig (egal aus welcher Richtung das Produkt betrachtet wird, die Lasermarkierung ist immer sichtbar)
• ...korrodieren nicht (gut erkennbar an den schwarzen Lasermarkierungen)
• ...überstehen sehr viele Reinigungs- und Wiederaufbereitungsdurchläufe (u. a. nötig für wiederverwendbares OP-Besteck etc.)

Was ist "Standard" in der Laserbeschriftung?

CO2- und Faserlaser gelten in der industriellen Beschriftung seit Jahren als robuste Standardlösungen.

• CO2-Laser arbeiten im Infrarotbereich (~10,6µm) und sind gut geeignet für organische Materialien, Kunststoffe oder Holz.
• Faserlaser mit 1064nm Wellenlänge sind der "Allrounder" für Metalle, Kunststoffe und Keramik.

Ihre Impulsdauern liegen im ns-µs-Bereich, was zur Entstehung einer Wärmeeinflusszone führt.

Probleme bei Standardsystemen u.a.:

• Anlassfarben verblassen oder korrodieren
• Kontraste hängen stark vom Material ab
• Risse, Grate oder Verfärbungen bei empfindlichen Werkstoffen

Für viele Serienanwendungen funktionieren diese Systeme gut. Aber überall dort, wo höchste Qualität, Materialerhalt und Präzision entscheidend sind, stoßen sie an ihre Grenzen.

Was macht UKP anders?

Ultrakurzpulslaser (UKP) arbeiten mit Pulsdauern im Bereich Femtosekunde (fs) bis Pikosekunde (ps)

• der kurze Energieeintrag führt zum sofortigen Verdampfen des Materials => "kalte" Bearbeitung
• kein Aufschmelzen, keine Wärmeeinflusszone, keine thermischen Schäden
• die Abtragung erfolgt höchst präzise, gratfrei und berührungslos
• selbst transparente oder spröde Materialien (z.B. Glas oder Keramik) können bearbeitet werden

Diese Technologie eröffnet Anwendungen, die mit Standardlasern nicht möglich sind, insbesondere dort, wo Materialeigenschaften erhalten bleiben müssen.

Beispiel Schwarzmarkierung auf Edelstahl und Titan

Typische Einsatzgebiete sind u.a. Medizinprodukte wie chirurgische Instrumente oder Implantate

Vorteile einer UKP-Lasermarkierung sind u.a.

• schwarze, matte Markierungen durch Nanostrukturierung der Oberfläche
• keine Abtragung oder Anlassfarben, dadurch bleibt die Passivierungsschicht intakt
• korrosionsfrei, auch nach 500+ Sterilisations- und Reinigungszyklen (Die reale Lebensdauer von Instrumenten ist stark an den konkreten Anwendungskontext gebunden und oft deutlich kürzer, als der theoretische Grenzwert. Dies ist nicht als Abbild der Praxis zu verstehen, sondern als Nachweis für die Dauerhaftigkeit der Kennzeichnung unter definierten Extrembedingungen)
• blickwinkelunabhängig lesbar => ideal für UDI-Codes
• Laserstruktur bewirkt diffuse Lichtstreuung => keine Reflexion
• Faserlaser erreichen oft nur thermisch erzeugte Anlauffarben => schlechtere Haltbarkeit
• gratfreie Gravuren sind möglich => ohne sogenannten "Aufwurf"

Fazit: die UKP-Schwarzmarkierung ist die laserbasierte Methode, die dauerhaft, steril, abriebfest und kontrastreich ist, ohne jede Nacharbeit.