EP0531565A1 - Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Lasers kleiner Leistung - Google Patents
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- EP0531565A1 EP0531565A1 EP91115352A EP91115352A EP0531565A1 EP 0531565 A1 EP0531565 A1 EP 0531565A1 EP 91115352 A EP91115352 A EP 91115352A EP 91115352 A EP91115352 A EP 91115352A EP 0531565 A1 EP0531565 A1 EP 0531565A1
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- additive
- film
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
Definitions
- the invention relates to a method for marking the surface of a metallic, preferably light-colored workpiece, in particular aluminum sheet, with the aid of a laser marking device of low power.
- Low power marking lasers e.g. NdY lasers
- NdY lasers Low power marking lasers
- the effect of the laser on different materials is different. This is how the marking is created, for example in the case of plastic, by color change or penetration, in the case of bare steel, by temper colors, in the case of dark anodized aluminum, by burning away the anodized layer and the bright aluminum emerging (negative writing). After lasering, light aluminum shows too little contrast at the lasered areas.
- a low-power laser device is understood to mean one that has a maximum power of about 20 watts.
- the invention is therefore based on the object of proposing a method with the features of the preamble of claim 1, in which the contrast of the lettering can be perceptibly improved by simple measures.
- the invention is characterized in that when labeling with Laser marking device Components of an additive are thermally removed from the additive by the laser and are burned into the lettering.
- the components will discolor (blacken) when they are burned in, so that a permanent contrasting of the lettering is achieved.
- additives for example colored (black) plastics, which give the desired contrast even without a noticeable discoloration.
- the additive will be placed in close proximity to the label. It is therefore preferred if the additive lies as a film directly on the film to be labeled. However, it is also conceivable to arrange the additive spatially at a certain distance from the surface to be labeled, in which case components are then removed from the additive with the laser and burned into the label. With this arrangement, the workpiece to be labeled together with the additive should be housed in one chamber.
- a transparent film is preferably used because, on the one hand, it is commercially available and, on the other hand, the labeling process is visible and can be checked.
- Typical additives are transparent protective films (protecting the sheet from scratches) and transparent self-adhesive films (e.g. scotch tape). All additives can then be removed. The lettering appears dark brown to black.
- the laser beam penetrates the transparent film and hits the bare sheet. A part of the jet is absorbed by the sheet and heats up the surface selectively following the jet. The thermal energy releases substances from the adhesive of the film and the film itself, discolors it and burns it into the sheet. The reflected part of the beam contributes significantly to this process due to its changed wavelength and the absorption in the film.
- workpieces made of aluminum sheet are therefore preferably labeled using a laser device.
- steel sheets chrome sheets
- the surface to be labeled does not have to be bright, although the problem of low contrast when labeling according to the prior art is particularly apparent on bright surfaces. In principle, it is possible to label any light or dark surfaces with the method according to the invention, because the contrast is increased even on darker surfaces.
- the surface to be labeled can also be provided with a coating, for example with an oxide layer.
Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines metallischen, blanken, vorzugsweise hellen Werkstücks, insbesondere von Aluminiumblech, mit Hilfe eines Laser-Beschriftungsgeräts kleiner Leistung. Um den Kontrast der Beschriftung zu erhöhen, wird beim Beschriften eine Folie auf die zu beschriftende Oberfläche aufgelegt und das Material der Folie wird beim Beschriften aus der Folie herausgelöst. Es wird in die Beschriftung eingebrannt und verfärbt sich dabei.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines metallischen, vorzugsweise hellen Werkstücks,insbesondere von Aluminiumblech, mit Hilfe eines Laser-Beschriftungsgeräts kleiner Leistung.
- Beschriftungslaser geringer Leistung (z.B. NdY-Laser) sind seit geraumer Zeit im Einsatz. Die Wirkung des Lasers auf verschiedene Materialien ist unterschiedlich. So entsteht die Markierung z.B. bei Kunststoff durch Farbumschlag oder Einbrand, bei blanken Stahl durch Anlaßfarben, bei dunkel eloxiertem Aluminium durch Wegbrennen der Eloxalschicht und Hervortreten des hellen Aluminiums (Negativschrift). Helles Aluminium zeigt nach dem Lasern bisher zu wenig Kontraste an den gelaserten Stellen.
- Insgesamt läßt sich somit feststellen, daß beim Beschriften derartiger Werkstückoberflächen mittels Laser die Beschriftung nicht kontrastreich genug ist, bedingt durch das im allgemeinen ungenügende Absorptionsvermögen der Werkstückoberfläche. Unter einem Lasergerät kleiner Leistung wird hierbei ein solches verstanden, welches eine Leistung von etwa maximal 20 Watt hat.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 vorzuschlagen, bei dem durch einfache Maßnahmen der Kontrast der Beschriftung fühlbar verbessert werden kann.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß beim Beschriften mit dem Laser-Beschriftungsgerät Bestandteile eines Zusatzstoffes durch den Laser thermisch aus dem Zusatzstoff herausgelöst werden, die in die Beschriftung eingebrannt werden.
- Im allgemeinen werden sich die Bestandteile beim Einbrennen verfärben (schwärzen), so daß dadurch eine dauerhafte Kontrastierung der Beschriftung erreicht wird. Es ist aber auch denkbar, solche Zusatzstoffe, beispielsweise gefärbte (schwarze) Kunststoffe, zu verwenden, die schon ohne eine fühlbare Verfärbung den gesuchten Kontrast ergeben.
- Im allgemeinen wird man den Zusatzstoff räumlich in enge Nachbarschaft mit der Beschriftung bringen. Es wird daher bevorzugt, wenn der Zusatzstoff als Folie direkt auf der zu beschriftenden Folie aufliegt. Denkbar ist es aber auch, den Zusatzstoff räumlich in einem gewissen Abstand von der zu beschriftenden Oberfläche anzuordnen, wobei dann mit dem Laser Bestandteile aus dem Zusatzstoff herausgelöst werden und in der Beschriftung eingebrannt werden. Bei dieser Anordnung sollte das zu beschriftende Werkstück mitsamt des Zusatzstoffs in einer Kammer untergebracht sein.
- Bevorzugt wird eine transparente Folie verwendet, weil diese zum einen handelsüblich ist und zum anderen der Beschriftungsvorgang sichtbar ist und kontrolliert werden kann.
- Vorzugsweise verwendet man handelsübliche Selbstklebefolien oder Schutzfolien, abermals vorzugsweise aus transparentem Kunststoff.
- Typische Zusatzstoffe sind also transparente Schutzfolien (Schutz des Bleches vor Kratzern) und transparente Selbstklebefolien (z.B. Tesafilm). Alle Zusatzstoffe können anschließend entfernt werden. Die Beschriftung erscheint dunkelbraun bis schwarz. Der Laserstrahl durchdringt die transparente Folie und trifft auf das blanke Blech. Ein Teil des Strahles wird vom Blech absorbiert und erwärmt punktuell dem Strahl folgend die Oberfläche. Dabei werden durch die thermische Energie Stoffe aus dem Kleber der Folie und der Folie selbst herausgelöst, verfärbt und in das Blech eingebrannt. Der reflektierte Teil des Strahles trägt durch seine veränderte Wellenlänge und der Absorption in der Folie zu diesem Vorgang maßgeblich bei.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also bevorzugt Werkstücke aus Aluminiumblech mit Hilfe eines Lasergeräts beschriftet. Es können aber auch Stahlbleche (Chrombleche) mit dem Verfahren beschriftet werden. Die zu beschriftende Oberfläche muß nicht hell sein, obgleich bei hellen Oberflächen das Problem der Kontrastarmut beim Beschriften nach dem Stand der Technik besonders krass hervortritt. Grundsätzlich ist es möglich, beliebig helle oder dunkle Oberflächen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu beschriften, weil auch bei dunkleren Oberflächen der Kontrast erhöht wird.
- Wenn vorstehend von einem Laser kleiner Leistung gesprochen wurde, so sollen darunter alle Laser-Beschriftungsgeräte verstanden werden, bei denen die geschilderte Problematik (Kontrastarmut beim Beschriften nach dem Stand der Technik) auftritt; die vorstehend angegebene Grenze von etwa 20 Watt für das Beschriftungsgerät ist also nicht bindend.
- Vorstehend wurde die Beschriftung eines blanken Blechs beschrieben. Dies ist zwar ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung, jedoch kann die zu beschriftende Oberfläche auch mit einer Beschichtung versehen sein, beispielsweise mit einer Oxidschicht.
Claims (6)
- Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines metallischen, vorzugsweise hellen Werkstücks, insbesondere von Aluminiumblech, mit Hilfe eines Laser-Beschriftungsgeräts kleiner Leistung,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Beschriften mit dem Laser-Beschriftungsgerät Bestandteile eines Zusatzstoffs durch den Laser thermisch aus dem Zusatzstoff herausgelöst werden, die in die Beschriftung eingebrannt werden. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zusatzstoff beim Einbrennen verfärbt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zusatzstoff ein Kunststoff verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zusatzstoff als Folie direkt auf der zu beschriftenden Fläche aufliegt. - Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine transparente Folie verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Selbstklebefolie oder eine Schutzfolie verwendet wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91115352A EP0531565A1 (de) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Lasers kleiner Leistung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91115352A EP0531565A1 (de) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Lasers kleiner Leistung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0531565A1 true EP0531565A1 (de) | 1993-03-17 |
Family
ID=8207133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP91115352A Withdrawn EP0531565A1 (de) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Verfahren zum Beschriften der Oberfläche eines Werkstücks mit Hilfe eines Lasers kleiner Leistung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0531565A1 (de) |
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- 1991-09-11 EP EP91115352A patent/EP0531565A1/de not_active Withdrawn
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