Fabrikanten hebben duidelijke en duurzame markeringen nodig op metaal en andere materialen. Ondiepe gravures vervagen of slijten vaak snel. Dit kan problemen veroorzaken bij het traceren van producten, het behouden van de merkidentiteit en het voldoen aan voorschriften. Diep lasergraveren lost deze problemen op door scherpe en permanente markeringen te produceren die bestand zijn tegen slijtage.
Deze techniek biedt ook duidelijke voordelen voor industrieel gebruik. Laten we het nader onderzoeken.
Wat is dieptelasergraveren?
Diep lasergraveren is een proces waarbij een gefocuste laserstraal lagen materiaal verwijdert om een markering onder het oppervlak te creëren. De laser genereert warmte, waardoor het materiaal verdampt en bij elke passage dieper wordt gesneden. Afhankelijk van het materiaal en de instellingen kan de gravure enkele microns tot enkele millimeters diep zijn.
De extra diepte maakt deze gravures bestand tegen slijtage, corrosie en vervaging. Daarom wordt diep lasergraveren vaak gebruikt voor identificatiecodes, serienummers en veiligheidsinformatie die jarenlang leesbaar moet blijven. Het kan ook contrastrijke logo's en decoratieve patronen creëren die zelfs na veelvuldig gebruik scherp blijven.
Bij oppervlaktegraveren daarentegen wordt alleen de bovenste laag van het materiaal aangetast. Deze oppervlakkige markeringen zien er in eerste instantie misschien duidelijk uit, maar ze slijten snel wanneer ze worden blootgesteld aan slijtage, chemicaliën of hitte. Diep lasergraveren gaat onder het oppervlak, waardoor de markeringen echt sterk en duurzaam zijn.
Basisprincipes van dieptelasergraveren
Diep lasergraveren creëert blijvende markeringen door materiaal laag voor laag te verwijderen. Het werkt het best wanneer je kracht, snelheid en focus in evenwicht brengt.
De wetenschap van laser-materiaal interactie
Een laserstraal is een geconcentreerde vorm van lichtenergie. Wanneer deze een materiaal raakt, wordt de energie geabsorbeerd en omgezet in warmte. Deze warmte smelt, verdampt of verwijdert de oppervlaktelaag. Met herhaalde pulsen verwijdert de laser meer materiaal, waardoor een holte ontstaat die de gravure vormt.
Verschillende materialen reageren op verschillende manieren op laserenergie. Metalen zoals roestvast staal en aluminium reflecteren veel licht, waardoor een hoger vermogen nodig is voor diepere sneden. Kunststoffen, keramiek en gecoate oppervlakken absorberen energie anders, waardoor de graveersnelheid en -diepte veranderen.
Dieptecontrole en precisie bij het graveren
De graveerdiepte wordt geregeld door de laserinstellingen aan te passen. Vermogen, pulsfrequentie, snelheid en focus bepalen hoe ver de laser in het materiaal snijdt. Een lagere snelheid en een hoger vermogen houden de straal langer op het oppervlak en verwijderen meer lagen. Meervoudige passages kunnen ook de diepte vergroten zonder het materiaal te beschadigen.
Precisie komt van computergestuurde systemen die de laser langs geprogrammeerde paden leiden. Fabrikanten kunnen fijne tekst, gedetailleerde patronen en kleine codes graveren die leesbaar blijven. Moderne apparatuur kan toleranties tot op de micron nauwkeurig regelen, wat een hoge nauwkeurigheid oplevert voor industrieën die consistentie vereisen.
Soorten lasersystemen voor diep graveren
Er worden verschillende lasersystemen gebruikt om diep te graveren en elk systeem heeft sterke punten die geschikt zijn voor specifieke materialen en toepassingen. De keuze van de laser beïnvloedt de snelheid, diepte en kwaliteit van het graveren.
Vezellasers
Fiber lasers zijn de meest gebruikte keuze voor diep graveren op metalen. Ze produceren een hoogenergetische straal met een korte golflengte, die metalen zoals roestvrij staal, aluminium, koper en titanium goed absorberen.
Fiber lasers zijn efficiënt en hebben een lange levensduur. Ze kunnen snel graveren met behoud van nauwkeurigheid. Ze kunnen ook een breed scala aan graveerdieptes aan, van ondiepe oppervlaktemarkeringen tot diepe sneden die zelfs na jarenlang gebruik leesbaar blijven.
CO₂ Lasers
CO₂-lasers gebruiken een langere golflengte en zijn het beste voor niet-metalen materialen. Ze werken goed op kunststoffen, hout, glas, keramiek en gecoate oppervlakken. Hoewel ze bepaalde metalen met coatings of behandelingen kunnen graveren, zijn ze minder effectief op blank metaal in vergelijking met fiber lasers.
Voor diep graveren zijn CO₂ lasers perfect voor het markeren van organische materialen. Ze worden vaak gebruikt voor branding, etikettering en decoratieve patronen op niet-metalen producten. Deze lasers creëren gladde randen en gedetailleerde ontwerpen, waardoor ze populair zijn buiten zware metaaltoepassingen.
UV- en groene lasers
UV- en groene lasers zijn ontworpen voor zeer fijne details en minimale warmte-impact. Door hun kortere golflengte zijn ze geschikt voor gevoelige materialen zoals plastic, glas, halfgeleiders en sommige gecoate metalen.
Deze lasers zijn meer gericht op precisie dan op snelheid of diepte. Hoewel ze dieper kunnen graveren in sommige materialen, is hun grootste kracht het maken van microgravures met een hoge helderheid.
Procesworkflow voor diep lasergraveren
Een consistente workflow is de sleutel tot het produceren van herhaalbare gravures van hoge kwaliteit. Zorgvuldige opvolging van elke stap garandeert de beste resultaten.
Ontwerpvoorbereiding en bestandsinstellingen
Het proces begint met het voorbereiden van een digitaal ontwerpbestand. Dit bestand kan tekst, serienummers, barcodes of logo's bevatten. Vectorgebaseerde formaten zoals DXF, AI of SVG worden vaak gebruikt omdat ze precieze controle over vormen en lijnen mogelijk maken.
Zodra het ontwerp klaar is, wordt het geïmporteerd in de laserbesturingssoftware. Parameters zoals graveerdiepte, lijnafstand en vulpatronen worden ingesteld. De juiste instelling zorgt ervoor dat het ontwerp nauwkeurig en zonder vervorming op het materiaal wordt vertaald.
Machinekalibratie en -instelling
Voordat het graveren begint, moet de machine gekalibreerd worden. De operator past de focus, het vermogen en de snelheid van de laser aan op basis van het type en de dikte van het materiaal. De juiste focus zorgt ervoor dat de straal het oppervlak met maximale intensiteit raakt, wat de diepte en efficiëntie verbetert.
Het werkstuk wordt dan vastgezet om beweging te voorkomen. Opspanningen, klemmen of aangepaste mallen worden vaak gebruikt, vooral bij grote productievolumes. Deze stap helpt consistentie te behouden en fouten te voorkomen tijdens het graveren.
Multi-Pass graveertechnieken
Diep graveren vereist meestal meerdere bewerkingen. Bij elke pass wordt een dunne laag materiaal verwijderd, waardoor de laser dieper kan snijden zonder hitteschade te veroorzaken. Meerdere passes helpen ook om scherpe randen te behouden en oppervlaktescheuren te voorkomen.
De instellingen kunnen tussen de werkgangen worden aangepast om diepte en detail te verfijnen. Er kan bijvoorbeeld een hoger vermogen en lagere snelheid worden gebruikt in de eerste gangen, terwijl een lager vermogen en hogere snelheid worden gebruikt voor de afwerking. Deze aanpak verbetert zowel de diepte als de oppervlaktekwaliteit.
Nabewerking en oppervlaktebehandeling
Na het graveren is vaak nabewerking nodig. Reinigen verwijdert puin, roet of oxidelagen die door de laser zijn achtergebleven. Gebruikelijke methoden zijn borstelen, ultrasoon reinigen of perslucht.
Sommige toepassingen gebruiken ook oppervlaktebehandelingen om het contrast te verbeteren of de gravure te beschermen. De opties omvatten polijsten, schilderij, anodiserenof beschermende coatings. Bij metalen kunnen chemische behandelingen de gravure donkerder maken, waardoor deze beter leesbaar wordt.
Materialen die geschikt zijn voor dieptelasergraveren
Diep lasergraveren werkt op een groot aantal materialen, maar de materiaalkeuze beïnvloedt de diepte, snelheid en algemene kwaliteit. Sommige materialen zijn van nature beter geschikt voor het maken van duurzame en leesbare markeringen.
Metalen
- Staal (inclusief roestvrij staal)
- Aluminium
- Titanium
- Messing
- Koper (met specifieke instellingen)
Kunststoffen en polymeren
- ABS
- Delrin (POM)
- Polycarbonaat
- Acryl (PMMA)
- Sommige kunststoffen
Keramiek en glas
- Geanodiseerd aluminium
- Keramische tegels
- Glas (vereist gecontroleerde instellingen om barsten te voorkomen)
- Steen en marmer
Speciale materialen en composieten
- Koolstofvezel composieten
- Gecoate metalen
- Gelamineerde kunststoffen
- Technisch keramiek
Voordelen van dieptelasergraveren
Diep lasergraveren biedt verschillende voordelen waardoor het een betrouwbare manier is om permanente markeringen aan te brengen. De duurzaamheid, precisie en veelzijdigheid maken het waardevol in industrieën die duurzame identificatie en branding nodig hebben.
Duurzaamheid
Omdat de laser onder het oppervlak snijdt, zijn de markeringen bestand tegen slijtage, corrosie en vervaging. Ze blijven leesbaar, zelfs in ruwe omgevingen met hitte, wrijving of chemische blootstelling. Serienummers, veiligheidslabels en barcodes kunnen jarenlang meegaan en ondersteunen zo de traceerbaarheid en naleving.
Contactloos proces
Dieptelasergraveren is een contactloze methode. De laser raakt het materiaal niet fysiek aan, dus er is geen gereedschapsslijtage of mechanische spanning. Dit vermindert het risico op schade, vooral bij dunne of delicate onderdelen. Het verlaagt ook de kans op vervuiling, wat belangrijk is in de ruimtevaart, elektronica en medische toepassingen.
Hoge precisie
Lasersystemen bieden een uitstekende nauwkeurigheid. Computergestuurde paden maken gedetailleerde ontwerpen, kleine tekst en scherpe randen mogelijk. Deze precisie maakt het mogelijk om complexe patronen of microcodes te graveren die duidelijk blijven onder vergroting. Het is ideaal voor onderdelen die nauwe toleranties vereisen of branding van hoge kwaliteit.
Flexibiliteit
Diep lasergraveren werkt op veel materialen, waaronder metalen, kunststoffen, keramiek en composieten. Het kan markeringen van verschillende dieptes produceren, van ondiepe decoratieve ontwerpen tot diepe industriële gravures. Hetzelfde systeem kan logo's, serienummers of functionele markeringen verwerken, waardoor het geschikt is voor een groot aantal industrieën.
Belangrijkste parameters voor diep lasergraveren
De kwaliteit en diepte van diep lasergraveren hangen af van verschillende belangrijke parameters. Door deze factoren juist in te stellen, kunnen operators scherpe, duurzame en consistente resultaten behalen met verschillende materialen.
Laservermogen
Het laservermogen is de belangrijkste factor die de graveerdiepte bepaalt. Een hoger vermogen verwijdert meer materiaal per keer, waardoor diepere gravures ontstaan. Te veel vermogen kan echter overmatige hitte genereren, waardoor het oppervlak beschadigd of vervormd kan raken. Operators moeten het vermogen afwegen tegen de snelheid en het aantal passages om de gewenste diepte te bereiken met behoud van kwaliteit.
Lens
De lens richt de laserstraal op het materiaal. Een lens van hoge kwaliteit concentreert de straal in een precies punt. Verschillende lenzen hebben verschillende brandpuntsafstanden, die de diepte en resolutie beïnvloeden. Korte brandpuntsafstanden produceren fijnere details maar ondiepere gravures, terwijl langere brandpuntsafstanden diepere sneden mogelijk maken met iets minder detail. De keuze van de lens hangt af van of detail of diepte de prioriteit is.
Scansnelheid
De scansnelheid bepaalt hoe snel de laser over het oppervlak beweegt. Langzamere snelheden houden de straal langer in contact met het materiaal en verwijderen meer lagen in één keer. Snellere snelheden verminderen de diepte maar verhogen de productiviteit. Voor diep graveren gebruiken operators meestal lagere snelheden en meerdere passes om zuivere, nauwkeurige resultaten te bereiken.
Lijnbreedte
Lijndikte verwijst naar de afstand en dikte van elke gegraveerde lijn. Smalle lijnen maken fijne details mogelijk, maar hebben mogelijk meer passes nodig om diepte te bereiken. Bredere lijnen verwijderen sneller meer materiaal, maar kunnen de helderheid verminderen voor kleine tekst of ingewikkelde patronen. Het aanpassen van de lijndikte helpt om detail, diepte en graveertijd in evenwicht te brengen.
Toepassingen in verschillende sectoren
Dieptelasergraveren wordt in veel industrieën gebruikt waar permanente markeringen van hoge kwaliteit nodig zijn. De veelzijdigheid maakt het nuttig voor zowel functionele als decoratieve doeleinden.
Automotive
In de auto-industrie wordt diep lasergraveren gebruikt voor VIN-plaatjes, motoronderdelen en veiligheidslabels. Deze markeringen moeten bestand zijn tegen hitte, wrijving en chemicaliën. Diep graveren zorgt ervoor dat serienummers en onderdeelaanduidingen leesbaar blijven gedurende de levensduur van het voertuig. Het wordt ook gebruikt voor branding, zoals logo's op metalen sierlijsten of decoratieve onderdelen.
Juwelen
Juwelenmakers gebruiken dieptelasergraveren om gedetailleerde patronen, logo's of serienummers toe te voegen aan gouden, zilveren, platina of titanium sieraden. Het proces produceert precieze, schone gravures zonder kwetsbare oppervlakken te beschadigen. Het maakt ook aanpassingen op kleine oppervlakken mogelijk, waardoor persoonlijke ontwerpen en branding mogelijk worden.
Medische apparaten
Medische apparaten hebben permanente markeringen nodig voor traceerbaarheid en naleving van de regelgeving. Diep lasergraveren wordt toegepast op chirurgische instrumenten, implantaten en medische apparatuur. De markeringen blijven duidelijk, zelfs na herhaalde sterilisatie en gebruik, en zorgen voor veiligheid en nauwkeurige productidentificatie.
Industrieel gereedschap
Industriële gereedschappen maken vaak gebruik van diepe gravures voor serienummers, meetindicatoren en identificatiecodes op machineonderdelen. Deze gravures zijn bestand tegen zware slijtage, blootstelling aan smeermiddelen en mechanische schokken, waardoor de markeringen gedurende lange perioden leesbaar blijven.
Bewegwijzering
Diepgraveren biedt voordelen voor bewegwijzering en naamplaten door duurzame tekst en afbeeldingen met een hoog contrast te produceren. Metalen, kunststoffen en composieten kunnen worden gegraveerd voor industriële, commerciële of decoratieve toepassingen. Dit zorgt ervoor dat borden en labels zelfs in zware buitenomstandigheden zichtbaar blijven.
Conclusie
Dieptelasergraveren is een nauwkeurige en duurzame methode voor het markeren van metalen, kunststoffen, keramiek en composieten. Het produceert diepe, permanente markeringen die bestand zijn tegen slijtage, hitte en chemicaliën. Door het laservermogen, de snelheid, de lens en de lijndikte aan te passen, kunnen operators een hoge nauwkeurigheid, fijne details en flexibiliteit voor vele toepassingen bereiken.
Voor sterke, duurzame gravures op je producten, neem vandaag nog contact met ons op om je project te bespreken en een oplossing te vinden die is afgestemd op jouw behoeften.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
