Vergleich zwischen Faserlaser-Markierung und CO₂-Laser-Markierung: Metall oder Kunststoff?

Lasermarkierungstechnologien sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil von Produktionsprozessen geworden, in denen Rückverfolgbarkeit, Qualität und Geschwindigkeit erforderlich sind. Doch eine der wichtigsten Fragen für Unternehmen lautet: Sollte man einen Faserlaser oder eine CO₂-Laser­markierung bevorzugen? Diese beiden Technologien unterscheiden sich sowohl im Funktionsprinzip als auch in der Wellenlänge und den Anwendungsbereichen deutlich voneinander. In diesem Inhalt vergleichen wir die Faser- und CO₂-Lasermarkierung und erklären im Detail, welcher Laser auf welchem Material die besten Ergebnisse liefert.

Grundlegende Funktionsprinzipien von Faserlaser und CO₂-Laser

Auch wenn Faserlaser und CO₂-Laser auf den ersten Blick ähnlich erscheinen, unterscheiden sie sich grundlegend in Bezug auf ihre Wellenlänge und die Art und Weise, wie sie mit Materialien interagieren. Daher ist es wichtig, die Funktionsweise zu verstehen, um das richtige Lasersystem auszuwählen.

Was ist eine Faserlaser-Markierung?

Ein Faserlaser ist ein Lasertyp, der Licht über Glasfaserkabel leitet und normalerweise mit einer Wellenlänge von 1064 nm arbeitet. Aufgrund seiner starken Interaktion mit Metalloberflächen ist er eines der am häufigsten bevorzugten Markierungssysteme in der Industrie.

• Hoher Kontrast auf Metalloberflächen
• Fähigkeit zur Tiefgravur
• Geeignet für schnelle Produktionslinien
• Langlebige Laserquelle

Faserlaser werden in einem breiten Leistungsspektrum von 20W bis 100W angeboten.

Was ist eine CO₂-Laser-Markierung?

CO₂-Laser arbeiten mit einer Wellenlänge von 10.600 nm und interagieren wesentlich stärker mit organischen Materialien. Ihre Leistung beim Markieren von Metall ist begrenzt; hingegen sind sie auf Oberflächen wie Kunststoff, Papier, Glas, Leder und Holz sehr effektiv.

• Hohe Leistung bei organischen Materialien
• Schonende Oberflächenbearbeitung mit geringer Wärmebelastung
• Klare Ergebnisse auf Kunststoffen
• Weit verbreitet in der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie

CO₂-Laser werden meistens in Leistungsbereichen von 30W bis 80W eingesetzt.

Auswirkung der Wellenlängendifferenz auf das Material

Das wichtigste Kriterium bei der Laserauswahl ist die Wellenlänge, da sie bestimmt, wie viel Energie ein Material absorbiert:

• Faserlaser (1064 nm): Dringt stark in Metalle ein.
• CO₂-Laser (10.600 nm): Ist bei Kunststoffen, Holz, Glas und organischen Materialien effizienter.

Daher sollte die Materialkompatibilität bei der Auswahl des Lasertyps unbedingt berücksichtigt werden.

Anwendungsbereiche und Leistungsvergleich von Faser- und CO₂-Laser

Sowohl Faserlaser als auch CO₂-Laser werden intensiv im industriellen Bereich genutzt, aber ihre Einsatzgebiete unterscheiden sich deutlich. In den folgenden Abschnitten erläutern wir, welcher Laser in welchem Szenario die bessere Leistung erbringt.

Welcher Laser ist besser für Metalloberflächen?

Wenn es um die Metallmarkierung geht, ist der eindeutige Gewinner der Faserlaser.

• Edelstahl
• Aluminium
• Messing
• Titan

Auf diesen Metallen bietet er hohen Kontrast, Tiefgravur und schnelle Ergebnisse.

CO₂-Laser sind auf Metall in der Regel wirkungslos; auf beschichteten Oberflächen können sie jedoch begrenzten Kontrast erzeugen.

Leistung auf Kunststoffoberflächen

Bei der Kunststoffmarkierung haben beide Lasertypen ihre Stärken und Schwächen.

• CO₂-Laser: Schmilzt die Kunststoffoberfläche leicht an und sorgt so für hohe Sichtbarkeit.
• Faserlaser: Kann bei bestimmten technischen Kunststoffen eine Farbveränderung (Color Change Marking) erzeugen.

In Bereichen wie Verpackung, Medizintechnik und Lebensmittelcodierung ist der CO₂-Laser deutlich verbreiteter.

Welcher Laser eignet sich besser für organische Materialien?

Für organische Materialien wie Holz, Leder, Papier, Karton und Textilien bietet der CO₂-Laser die beste Leistung.

• Dekorative Holzgravuren
• Datumsmarkierung auf Lebensmittelverpackungen
• Logo-/Markengravuren auf Lederprodukten

Der Faserlaser zeigt auf diesen Materialien kaum Wirkung oder kann durch Hitze Schäden verursachen.

Vergleich von Geschwindigkeit und Produktions­effizienz

Faserlaser zeichnen sich durch ihre hohen Galvo-Geschwindigkeiten aus:

• 8.000 – 12.000 mm/s Scangeschwindigkeit
• 24/7 industrielle Nutzung

CO₂-Laser sind langsamer, liefern jedoch auf kompatiblen Materialien eine sehr gute Oberflächenqualität.

Markierqualität und Sichtbarkeit

Mit einem Faserlaser können folgende Techniken angewendet werden:

• Schwarzmarkierung (Anlassen)
• Weißmarkierung
• Tiefgravur

Beim CO₂-Laser hingegen ist der Oberflächenkontrast insbesondere auf organischen Materialien sehr hoch.

Kostenvergleich

Faserlaser haben aufgrund ihrer langlebigen Quellen in der Regel höhere Anschaffungskosten; ihre Betriebskosten sind jedoch äußerst gering.

• Faserlaser → Hohe Anfangsinvestition, niedrige Betriebskosten
• CO₂-Laser → Mittlere Anfangsinvestition, niedrige Betriebskosten

Die richtige Investition hängt davon ab, mit welchem Material gearbeitet wird.

Welcher Sektor sollte welchen Laser bevorzugen?

Die Wahl des Lasers variiert stark je nach Branche.

• Automobil: Faserlaser
• Elektronik: Faser- & UV-Laser
• Verpackung: CO₂-Laser
• Holz & dekorative Produkte: CO₂-Laser
• Medizinische Geräte: Faserlaser

Fazit: Metall oder Kunststoff?

Zusammenfassung:

• Wenn Sie überwiegend mit Metall arbeiten → Faserlaser
• Wenn Sie mit Kunststoff, Papier, Holz, Glas oder anderen organischen Materialien arbeiten → CO₂-Laser

Die Wahl des richtigen Lasertyps wirkt sich direkt auf Produktionsqualität, Geschwindigkeit und Betriebskosten aus. Daher sollten vor jeder Investition die Materialanalyse und das Produktionsvolumen sorgfältig berücksichtigt werden.