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06.10.2008

Lackierte Bauteile mit Laser beschriften

Im Vergleich zur Bedruckung und Etikettierung ist die Laserbeschriftung eine umweltfreundliche Alternative. Zudem ermöglicht der Lasereinsatz eine schnelle Prozessführung, eine große Gestaltungsfreiheit und eine hohe Qualität der Beschriftung. Bei Kunststoffen dringt die Laserbeschriftung bis zu einer Tiefe von mehreren Hundert μm in die Polymermatrix ein. Die Erfahrungen mit der Lasermarkierung von Kunststoffen lassen sich daher nicht direkt auf Lacksysteme übertragen: sie werden bei einer so hohen Eindringtiefe des Laserstrahls beschädigt oder zerstört werden. Lackierte Bauteile müssen daher häufig mit einer "Opferschicht“ versehen werden, um ein optimales Beschriftungsergebnis zu erzielen.

In einem Projekt des Forschungsinstituts für Pigmente und Lacke e.V., Stuttgart, wurde untersucht, ob eine hochqualitative, ablative oder intrinsische Laserbeschriftung von organischen Beschichtungsstoffen auch ohne eine "Opferschicht“, also durch einen Einschichtlack, möglich ist. Zur Beschriftung der unmodifizierten als auch modifizierten Beschichtungen kamen ein Nd:YAG-Laser und ein CO2 -Laser zum Einsatz. Um die Energieabsorption der Funktionslackschicht zu verbessern, wurde eine Vielzahl lasersensitiver Additive allein und in Kombinationen miteinander auf die Förderung der Laserablation der Funktionsschicht untersucht.

Es stellte sich heraus, dass durch die Modifizierung der Funktionslackschicht mit geeigneten lasersensitiven Additiven eine ablative Laserbeschriftung von Lacken auch ohne Opferschicht möglich ist. Wird auf dem Weg der Carbonisierung oder Aufschäumung beschriftet, kommt es zur erheblichen Aufrauung bis hin zur Perforation des Lacks. Unter Einsatz von thermochromen Additiven kann jedoch die Laserbeschriftung von Lacken ohne nennenswerte Schädigung des Lacks realisiert werden. Die Art und Konzentration der Additive müssen dabei allerdings an die jeweilige Lackformulierung und die Art des Lasers angepasst werden. Bei der Laserbeschriftung von Lacken spielen die optimierten Laserparameter hinsichtlich der Beschriftungsqualität eine große Rolle. Diese Parameter müssen für den jeweiligen Lack und das Substrat angepasst und optimiert werden.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke e.V.
Allmandring 37
DE 70569 Stuttgart
Tel: +49 711 687 80-0
Fax: +49 711 687 80-79


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