Anlassbeschriftung
Durch die gezielte Erwärmung eisenhaltiger Metalle wie Eisen, Stahl und Edelstahl sowie von Titan lässt sich die Oberfläche dauerhaft einfärben. Die dabei entstehenden Farbtöne werden als Anlassfarben bezeichnet. Abhängig von der eingebrachten Temperatur können Farbspektren von Gelb über Rot und Blau bis hin zu einer schwarzen Färbung erzeugt werden.
Bei der Anlassbeschriftung wird dieser Effekt gezielt genutzt. Der Laser erwärmt die Materialoberfläche kurzzeitig und lokal, sodass sich an den gewünschten Stellen eine definierte Färbung ausbildet.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Beschriftungsmethode besteht darin, dass kein Material abgetragen wird. Dadurch bleibt die Oberflächengeometrie unverändert und die Markierung ist weder spürbar noch mit Vertiefungen verbunden.
Gravurbeschriftung
Der gezielte Materialabtrag beziehungsweise das definierte Aufrauen einer Oberfläche wird als Gravurbeschriftung bezeichnet. Durch die gezielte Veränderung der Oberflächenstruktur entsteht ein deutlich sichtbarer Kontrast zur umliegenden Materialoberfläche.
Abhängig von der eingesetzten Lasertechnologie ist eine Gravurbeschriftung auf nahezu allen Materialien möglich. Dabei lassen sich je nach Werkstoff unterschiedliche optische und haptische Effekte erzielen. Durch die präzise Abstimmung der Laserparameter können sowohl die Gravurtiefe als auch die Oberflächengüte gezielt eingestellt werden.
Im Vergleich zur Anlassbeschriftung ist die Lasergravur weitgehend unempfindlich gegenüber späterer Materialerwärmung und bietet dadurch eine hohe Beständigkeit und Fälschungssicherheit. Die dauerhaft in das Material eingebrachte Markierung kann in der Regel nur durch mechanischen Abtrag, beispielsweise durch Ausschleifen, entfernt werden.
Tiefengravur
Das Erzeugen dreidimensionaler Oberflächenstrukturen mithilfe von Lasertechnik wird als Tiefengravur bezeichnet. Ähnlich wie bei der Gravurbeschriftung wird das Material durch laserinduzierte Aufschmelzung und Verdampfung gezielt abgetragen.
Durch die präzise Abstimmung der Laserparameter sowie die Anzahl der Bearbeitungsdurchgänge lassen sich sowohl die Gravurtiefe als auch die Oberflächengüte exakt an die jeweilige Anwendung anpassen. Auf diese Weise können selbst komplexe Konturen, feine Strukturen und definierte Vertiefungen reproduzierbar erzeugt werden.
Entschichten / Farbabtrag
Bei diesem Beschriftungsverfahren wird eine auf das Grundmaterial aufgebrachte Deckschicht gezielt und partiell entfernt, sodass das darunterliegende Material sichtbar wird. Die abzutragende Schicht absorbiert die Laserstrahlung, erwärmt sich und wird an den bearbeiteten Stellen verdampft.
Dieses Verfahren wird häufig bei eloxiertem Aluminium, brüniertem Stahl sowie bei lackierten oder beschichteten Materialien eingesetzt.
Ein typisches Anwendungsbeispiel ist das Tag-Nacht-Design in der Automobilindustrie. Dabei wird die Oberfläche transparenter Kunststoffe zunächst lackiert und anschließend mithilfe eines Lasers partiell wieder freigelegt. Eine hinter dem Bauteil angeordnete Beleuchtung sorgt dafür, dass Symbole und Bedienelemente auch bei Dunkelheit deutlich sichtbar sind.
Farbumschlag
Diese Beschriftungsmethode wird vorwiegend zur Markierung von Kunststoffen eingesetzt, eignet sich jedoch auch für bestimmte Lacke und Keramiken. Dabei absorbieren die im Material enthaltenen Farbpigmente die Laserstrahlung und verändern infolge der Energieeinwirkung ihre Farbe.
Da die Farbveränderung innerhalb des Materials erfolgt, bleibt die Oberflächenstruktur vollständig erhalten. Es entsteht eine dauerhafte, kontrastreiche Markierung, ohne dass Material abgetragen oder die Oberfläche fühlbar verändert wird.
Durch den gezielten Einsatz spezieller Additive im Kunststoff sowie die Auswahl einer geeigneten Laserwellenlänge lässt sich der Beschriftungsprozess weiter optimieren. Auf diese Weise können Kontrast, Farbwirkung und Markierungsqualität gezielt beeinflusst werden.
Aufschäumen
Bei der Beschriftung durch Aufschäumen absorbiert der Kunststoff die Laserstrahlung und erwärmt sich lokal. Durch die thermische Zersetzung des Materials entstehen feine Gasbläschen, die beim Abkühlen in der Kunststoffstruktur eingeschlossen werden.
Das eingeschlossene Gas führt zu einer lokalen Volumenzunahme, wodurch die Beschriftung gegenüber der umliegenden Materialoberfläche leicht erhaben ist. Insbesondere bei dunklen Kunststoffen entstehen auf diese Weise häufig helle und kontrastreiche Markierungen.
Bei hellen Kunststoffen kann dagegen durch eine gezielte Karbonisierung eine dunkle Beschriftung erzeugt werden. Dabei handelt es sich jedoch um einen eigenständigen Markierungseffekt, der sich vom Aufschäumen unterscheidet.
Karbonisieren
Das laserinduzierte Aufbrechen kohlenstoffhaltiger Verbindungen wird als Karbonisieren bezeichnet. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für organische Materialien wie Holz, Papier, Leder und bestimmte Kunststoffe, da diese entsprechende Kohlenstoffverbindungen enthalten.
Durch die Einwirkung der Laserstrahlung wird das Material lokal thermisch verändert. Dabei entstehen kohlenstoffreiche Rückstände, die zu einer dunklen und kontrastreichen Verfärbung der Oberfläche führen. Auf diese Weise lassen sich dauerhafte Markierungen erzeugen, ohne dass zwingend ein nennenswerter Materialabtrag erforderlich ist.