Jan 13,2026
Fiberlasermarkeringssystemen werken met een infrarode golflengte van 1064 nm die goed bindt met geleidende metalen dankzij thermische absorptie-eigenschappen. Wanneer deze vrije elektronen binnen metaalmaterialen de energie opnemen, zetten ze deze vrij snel om in warmte. Dit creëert gecontroleerde oppervlakteveranderingen die we zien als oxidatie-effecten, met name bij roestvrij staal dat donkere oxidelagen vormt tijdens het gloeiproces. Wat deze methode zo geschikt maakt, is dat de onderliggende materiaalstructuur niet beschadigd wordt. Ook de corrosieweerstand blijft behouden, wat voor fabrikanten erg belangrijk is. Bovendien kunnen markeringssnelheden ongeveer 30% hoger liggen in vergelijking met traditionele UV-lasers bij metalen zoals titanium en aluminiumlegeringen. Voor onderdelen gebruikt in vliegtuigmotoren, chirurgische instrumenten of auto-motordelen, waar falen geen optie is, maken deze sterke, duidelijk zichtbare markeringen het grote verschil voor kwaliteitscontrole en traceerbaarheidseisen.
Metalen vertonen bij de golflengte van 355 nm een reflectiviteit van meer dan 80%, met name koper en gepolijst aluminium. Deze hoge reflectiviteit beperkt sterk hoeveel licht wordt geabsorbeerd en omgezet in warmte. Het koude markeringsproces dat zo goed werkt voor kunststoffen, zorgt bij deze geleidende materialen niet voor sterke oxidatievorming. Wanneer fabrikanten dit proberen te omzeilen door het verhogen van het vermogen of meerdere doorgangen uit te voeren, krijgen ze problemen zoals het ontstaan van minuscule scheurtjes, vertekende oppervlakken en onregelmatige markeringen over verschillende onderdelen heen. Vanwege deze fundamentele fysische beperkingen zijn UV-lasers eenvoudigweg niet kosteneffectief voor de meeste industriële metalen markeringsopdrachten waarbij productiesnelheid belangrijk is, consistentie per batch vereist is en de markeringen bestand moeten zijn tegen normale slijtage in realistische omstandigheden.
Vezellasers kunnen geleidende metalen markeren met een snelheid die drie keer zo hoog is als bij traditionele UV-systemen. Bijvoorbeeld, ze bereiken ongeveer 700 mm per seconde op roestvrij staal, terwijl UV-systemen slechts 250 mm/s halen. Deze verbetering komt door de betere absorptie van fotonen met een golflengte van 1064 nm. Tests volgens ISO/IEC 15415-normen tonen aan dat deze lasers duidelijke, leesbare markeringen creëren op alle soorten oppervlakken, inclusief gebogen en structuurlijke oppervlakken, zonder materiaal te verwijderen. Bij tests op titanium van luchtvaartkwaliteit bleven vezellasermarkeringen leesbaar met ongeveer 95% zichtbaarheid na zoutneveltests, terwijl onderdelen gemarkeerd met UV daalden tot slechts 62%. Deze vezelsystemen behalen ook consequent een resolutie van 0,2 mm bij tekens op geanodiseerd aluminium en behouden meer dan 90% contraststabiliteit gedurende duizenden thermische en mechanische belastingcycli op gereedschapsstaal. UV-technologie kent beperkingen vanwege de hoge reflectiviteit, wat meerdere doorgangen vereist, waardoor warmtebeïnvloede zones en onscherpe randen ontstaan. Dit wordt vooral problematisch bij het werken met koperlegeringen, waarbij reflectiegraden vaak boven de 80% uitkomen, waardoor kwaliteitscontrole moeilijker te handhaven is.
Fiberlaser-uitgloeien verandert de rangschikking van de oppervlaktekristallen tussen 500 en 900 graden Celsius zonder materiaal van het onderdeel zelf te verwijderen. Dit proces behoudt de onderliggende structuur intact en handhaaft ook goede vermoeiingseigenschappen. Door derden uitgevoerde tests concludeerden dat 316L roestvrij staal na deze behandeling ongeveer 98% van zijn oorspronkelijke weerstand tegen herhaalde belasting behoudt. Maar bij monsters die in plaats daarvan met UV-ablatie zijn behandeld, ziet het er anders uit. Deze tonen een daling van ongeveer 18% in sterkte, omdat ze microscopische scheurtjes ontwikkelen in hun gehele structuur, volgens onderzoek dat vorig jaar werd gepubliceerd in het Surface Engineering Journal. Deze kleine scheurtjes worden startpunten waar pittingcorrosie op kan treden, met name wanneer onderdelen langdurige belastingen ondergaan — iets wat erg belangrijk is voor bijvoorbeeld medische implantaten of apparatuur die op zee wordt gebruikt. Roestvrij staal dat met fiberlasers is gemarkeerd, behoudt nog steeds de beschermende chroomoxidecoating aan de oppervlakte, wat betekent dat het meer dan 1.000 uur standhoudt in zoutneveltests zonder kleurverandering. En UV-ablatie? Nou, laten we zeggen dat het onder deze omstandigheden aanzienlijk slechter presteert.
Wat betreft operationele kosten vallen vezellasersystemen echt op. De pompdioden in vaste staat gaan ruim meer dan 100 duizend uur mee zonder dat ze hoeven te worden vervangen. Geen zorgen over het opraken van gassupplies, het vervangen van kristallen of het omgaan met frequentieverdubbelende optica die altijd aandacht lijken te vereisen. Onderhoud komt er eigenlijk op neer dat u regelmatig de optica schoon moet houden, waardoor de jaarlijkse servicekosten ongeveer 70 procent lager liggen vergeleken met wat bedrijven uitgeven aan UV-lasers of CO2-modellen. Deze systemen verbruiken ook weinig stroom, meestal minder dan 2 kilowatt aan elektriciteit. Voor bedrijven die grote hoeveelheden metaalmarkering uitvoeren, zorgen al deze factoren ervoor dat dit de meest voordelige langetermijninvestering is en leiden tot zeer betrouwbare bedrijfstijden tussen storingen door.
De levensduurkosten van UV-lasersystemen zijn over het algemeen veel hoger in vergelijking met alternatieven. De kristallen voor derde-harmonische generatie die in deze systemen worden gebruikt, slijten vrij snel bij de bewerking van metalen en moeten vaak al tussen de 8 en 12 maanden worden vervangen, waarbij elk nieuw kristal ongeveer $3.500 kost, plus of min. Daarnaast is er het probleem met precisiekoelsystemen, die niet alleen ongeveer 30 tot 40 procent meer energie verbruiken, maar ook extra punten vormen waar problemen kunnen ontstaan. Als we meerekenen dat UV-lasers doorgaans 50 tot 70 procent duurder zijn in aanschaf dan andere opties, wordt duidelijk waarom veel bedrijven moeite hebben om een goede terugverdientijd te realiseren. Kijken we naar daadwerkelijke cijfers uit de industrie, dan blijkt dat de meeste fabrikanten vinden dat UV-lasermarkeringsequipment over vijf jaar ongeveer 35 procent minder opbrengst oplevert dan vezellasers bij het verwerken van materialen zoals roestvrij staal en titaan. Dit verschil komt vooral door al die lopende onderhoudskosten, onverwachte stilstandperioden en de algemene stijging van energiekosten die zich over tijd opbouwen.
Fiberlasermarkering werkt met een infrarode golflengte van 1064 nm, die wordt geabsorbeerd door geleidende metalen, waardoor thermische effecten optreden en oxidatie plaatsvindt zonder de structuur van het metaal te beschadigen.
UV-lasermarkering heeft moeite met metalen vanwege de hoge reflectiviteit bij een golflengte van 355 nm, wat de lichtabsorptie beperkt en resulteert in inconsistente en minder duurzame markeringen in vergelijking met fiberlasers.
Fiberlasers bieden lagere onderhoudskosten, een langere levensduur van diodes die meer dan 100.000 uur bedraagt, en vereisen geen verbruiksmaterialen, waardoor ze een kosteneffectievere keuze zijn voor industriële metalenmarkering.
UV-lasersystemen gaan gepaard met hoge initiële kosten, frequente vervanging van kristallen, grotere koelingseisen en leveren een lagere return on investment in vergelijking met fiberlasersystemen.
EN
