Laserbeschrifter oder Nadelmarkieren: Auf welche Technologie Sie warum setzen sollten

Direktbeschriftung wird oft in industriellen Anwendungen verlangt, wo Rückverfolgbarkeit zwingend ist. Dabei zeichnet sie ihre Fähigkeit aus, Oberflächen von Teilen dauerhaft zu beschriften. Solche Markierungen können mit verschiedenen Technologien erreicht werden. Dabei ist es nicht immer einfach, die richtige Methode für einen speziellen Anwendungsbereich auszuwählen. Unter allen industriellen Systemen zur Laserbeschriftung sind Nadelmarkierer und Beschriftungslaser besonders beliebt. Die folgenden Beschreibungen könnten bei der Entscheidungsfindung hilfreich sein.

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Damit die richtige Entscheidung getroffen werden kann, ist es wichtig zu verstehen, wie die beiden Technologien funktionieren. Dadurch entsteht ein besseres Verständnis dafür, für welche Anwendungsbereiche die jeweilige Technologie besser geeignet ist und wo ihre Grenzen liegen.

Grundlagen dieser Technologien

Beim Nadelmarkieren handelt es sich um ein Verfahren, bei dem eine Nadel bestehend aus starrem Material, zum Beispiel aus Hartmetall, verwendet wird, um lokal das zu beschriftende Material einzubeulen. Dies hinterlässt kleine Löcher auf der Materialoberfläche, die deren visuelle Darstellung und Rauheit verändern. Ein elektromechanisches System, welches in X und Y übersetzt, um das Material mit dem gewünschten Muster zu beschriften, stellt die Einbeulung sicher.

Im Vergleich dazu sind Beschriftungslaser deutlich komplexer, was daher kommt, dass leistungsfähige Laser bestimmte Materialien erwärmen. Diese Materialien erfahren im Anschluss chemische oder mechanische Modifikationen, die ihre visuelle Darstellung verändern und die Markierung erzeugen. Damit der Laser entsprechend des gewünschten Musters das gesamte Material abdecken kann, wird der Laserstrahl durch zwei Spiegel reflektiert, deren Ausrichtungen von einem Computer gesteuert werden.

Anwendungsbereiche & Materialien

Aufgrund der Technologie, auf der das Nadelmarkieren basiert, kommt dieses oft zum Markieren von starren Materialien wie Metallen oder harten Kunststoffen zum Einsatz. Deshalb wird diese Methode häufig in der Automobilindustrie oder in der Luftfahrtindustrie verwendet.

Allerdings lassen sich Beschriftungslaser für verschiedenes Material optimieren. Laserexperten können mehrere Parameter, wie zum Beispiel die Wellenlänge und Leistung des Laserstrahls, für verschiedene Anwendungsbereiche und Materialien steuern. Diese wichtige Parametrierung macht Laserbeschrifter effektiv für diverses Material wie Metalle, Keramik, Holz, Kunststoff ...

Arten der Markierung

Der Einsatz von Systemen zum Nadelmarkieren bietet sich vor allem für das Schreiben alphanumerischer Seriennummern oder 2D-Barcodes in Form von Datenmatrix-Codes an. Diese Technologie findet allerdings keinen großflächigen Einsatz für das Schreiben von 1D-Barcodes. Das erklärt sich dadurch, dass 1D-Barcode-Leser einen höheren Schreibkontrast benötigen als bei 2D-Barcodes. Ein solches Kontrastlevel kann mit dem Nadelmarkieren nicht erreicht werden.

Beschriftungslaser zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, verschiedene Arten von Tracking-Codes und Markierungen in Form von alphanumerischen Seriennummern bis hin zu 2D-Barcodes zu erstellen.

 

Performance und Kosten

Der wesentliche Vorteile von Systemen zum Nadelmarkieren ist ihr niedriger Preis im Vergleich zu anderen Beschriftungsmethoden. Tatsächlich liegen die Kosten für ein solches System in einem Bereich zwischen 8.000 Can$ und 15.0000 Can$. Die Investition in ein System zum Nadelmarkieren ist also sehr schnell profitabel. Allerdings gilt es zu berücksichtigen, dass aufgrund des mechanischen Kontaktes der Nadelspitze mit dem Material diese relativ schnell abbaut und folglich ausgetauscht werden muss. Dies führt zu signifikanten wiederkehrenden Kosten und erfordert eine ständige Wartung des Nadelmarkieren-Beschriftungssystems.

Die Tatsache, dass die Spitze mechanisch die Materialoberfläche modifiziert, kann auch als Vorteil ausgelegt werden. Schließlich wird auf diesem Weg ein tiefe und dauerhafte Markierung erzeugt, die auch extremen Lagerungs- und Transportbedingungen standhält. Solche tiefen Markierungen ziehen allerdings auch niedrige Schreibgeschwindigkeiten nach sich, da die Spitze die gesamte, zu markierende Region abtasten muss.

Die große Flexibilität, die ein Laserbeschrifter mit sich bringt, kommt dementsprechend mit einem höheren Preisschild. Der Preis für einen gängigen Beschriftungslaser beginnt bei 35.000 Can$ und kann, in Abhängigkeit der Leistung, des Lasertyps und der industriellen Qualitätsklasse, die ihr Anwendungsbereich erfordert, auf bis zu 100.000 Can$ ansteigen. Allerdings rechtfertigen die folgenden Vorteile den Einsatz von einem Beschriftungslaser:

• Kein Einsatz von Verbrauchsstoffen und ein geringer Wartungsaufwand
• Schnelle Markierung mit verbesserter Auflösung
• Hoher Kontrast, der alle Arten von Barcodes möglich macht
• Hohe Geschwindigkeit

Tatsächlich erfordern Laserbeschrifter keine zusätzlichen oder wiederkehrenden Anschaffungen, was sie zu einer profitablen, langfristigen Investition macht. Die Auflösung wird durch die Größe des Laserstrahls festgesetzt. Der Laserstrahl lässt sich relativ einfach ändern und kann sehr klein sein, um detailreiche Markierungen zu erzeugen. Auch bei einer verbesserten Auflösung ist die Beschriftungsgeschwindigkeit immer noch hoch. Dies liegt daran, dass nicht das gesamte Beschriftungssystem bewegt werden muss, sondern lediglich zwei kleine Spiegel rotiert werden müssen, damit der Laser die gesamte Oberfläche abdecken kann.

Welche Technologie eignet sich für Ihre Anwendungsbereiche?

Geräte zum Nadelmarkieren befinden sich seit vielen Jahren im Einsatz und bleiben weiterhin eine effektive Lösung aufgrund ihres niedrigen Anschaffungspreises und der dauerhaften Markierungen. Für den Fall, dass schnelle und einfach lesbare Markierungen mit einer hohen Dichte benötigt werden, die auch bei maximaler Leistung sichergestellt sind, haben sich Laserbeschrifter zur richtigen Lösung entwickelt.

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