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Laserbeschriftung auf Keramik

 

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Welche Vorteile haben Beschriftungslaser bei der Kennzeichnung von Keramik?

Beschriftungslaser eignen sich aus zahlreichen Gründen zur Kennzeichnung von Keramik. Laserbeschriftungen sind  besonders abriebfest und deutlich lesbar. Laserbeschrifter werden nicht nur in der verarbeitenden Industrie zur Beschriftung von Keramik eingesetzt, sondern gleichermaßen auch im Endkundenbereich für individuelle Kennzeichnung. Einer der größten Vorteile der Lasermarkierung besteht darin, dass keine Verbrauchsmittel wie Tinte oder Etiketten anfallen. Aufgrund der vielen vorteilhaften Materialeigenschaften kommt die Keramik in vielfältigen Tätigkeitsfeldern zum Einsatz. Dazu zählen die Medizintechnik, die Automobilbranche, die Elektronik und der Maschinenbau. Hochleistungskeramik wird teilweise als Ersatzprodukt zu Metall verwendet.

Laserkennzeichnung in der Industrie

Für fast alle Oberflächen geeignet

Sparsam – keine Verbrauchsmaterialien

Dauerhaft und fälschungssicher

Extrem schnell und sehr präzise

Berührungslose Kennzeichnung

Langlebig und wartungsarm

Lasercodierer eignen sich für verschiedene Automatisierungsstufen: Das reicht von mobilen Lasersystemen bis hin zu in Produktionsanlagen integrierte und somit vollautomatisch kennzeichnende Geräte.

Die verschiedenen Keramikarten

Keramik besteht größtenteils aus gebranntem Ton. Sie gehört zu den anorganischen, nichtmetallischen Werkstoffen und vereint Eigenschaften wie Stabilität und Zerbrechlichkeit. Der Unterschied zwischen den verschiedenen Keramikstoffen liegt in den Details der Rezeptur, der unterschiedlichen Aufbereitung der Rohstoffe und der Brenntemperatur. Grundsätzlich werden Keramiken in die zwei Klassen „Irdengut“ und „Sinterzeug“ eingeteilt. Die beiden Klassen unterscheiden sich in erster Linie in ihrer Porigkeit: Während Irdengut stark porös ist, handelt es sich bei Sinterzeug um sehr dichte „Scherben“ (gebrannte Keramikmasse). Die Wertigkeit der Keramik steigt in folgender Reihenfolge: Steingut, Steinzeug, Porzellan.

Technische Keramik

Zur Gruppe Technische Keramik oder Hochleistungskeramik gehört eine Fülle an Werkstoffen, die in einer Vielzahl von technischen Anwendungen eingesetzt werden. Diese Werkstoffe müssen besonders hohen Ansprüchen hinsichtlich ihrer Eigenschaften genügen. Das Spektrum reicht hier von Verschleiß- und Hitzebeständigkeit, Temperatur- und Thermoschockbeständigkeit bis hin zu Biokompatibilität und Lebensmittelverträglichkeit. Dank dieser Eigenschaftsvielfalt ist Technische Keramik in vielen Branchen sehr beliebt.

Steinzeug

Steinzeug und Porzellan gehören zu der Gruppe „Sinterzeug“. Durch das Sintern werden ihre Porenräume so stark verkleinert, dass das Material nach dem Brand wasserdicht ist. Steinzeug wird aus den Scherben bei 1200-1300°C gebrannt, wobei Scherben und Glasur mittels einer Zwischenschicht miteinander verschmolzen werden. Steinzeug ist aber auch ohne Glasur nahezu wasserdicht und damit hervorragend als Küchengeschirr geeignet. Die salzglasierte, beige, hell-rotbraune oder auch blau-graue Steinzeugware taucht vor allem im Haushalt als Gefäße auf.

Porzellan

Was Porzellan so wertvoll macht, ist seine Zusammensetzung. Die Geheimzutat, die Porzellan sein strahlendes Weiß verleiht, ist Kaolin, ein sehr feiner, eisenfreier, weißer Mineral, im Gemisch mit Quarz und Feldspat.  Der Anteil an Quarz ist für die Härte des Porzellans entscheidend: Bei bis zu 25% Quarzanteil spricht man von Weichporzellan. Bei über 25% handelt es sich um Hartporzellan.

Oberfläche entscheidet über Lasersystem

Zur industriellen Laserbeschriftung werden vornehmlich Gas- und Festköperlaser eingesetzt. Die wichtigsten Arten sind CO2-, Faser- und YAG-Laser. Die Markierqualität ist vom Absorptionsvermögen des zu kennzeichnenden Materials abhängig. Daher entscheidet die jeweilige Oberfläche über die Auswahl des entsprechenden Lasersystems. Bei der Laserbeschriftung von Keramik haben sich bisher CO2-Laser am geeignetsten bewiesen. Für bestimmte Keramiken wie Aluminiumoxid, Wolframkarbid (WC) und Zirkoniumdioxid können auch Faserlaser für die Lasergravur verwendet werden. Das Ergebnis ist eine dunkle, homogene Oberflächenmarkierung.

Wie funktioniert Laserkennzeichnung von Keramik?

CO2-Laser können sowohl für dynamische, als auch statische Kennzeichnungsverfahren verwendet werden. Dank unserer speziellen Technologie kann schneller und präziser gekennzeichnet werden. Dabei wird die Beschriftung über zwei Spiegel gesteuert. Geschwindigkeiten von mehreren Tausend Millimetern pro Sekunde können erreicht werden. Gestochen scharfe Bilder und feinste Beschriftungen kommen dabei zum Vorschein. Durch die berührungslose Laserbearbeitung wird das Material geschont und Bruch vermieden. Der Kontrast der Kennzeichnung ist ebenso möglich, da Laserbeschrifter nur die Oberfläche des Materials abtragen. Daher ist die Qualität der zu markierenden Oberfläche maßgeblich für die Qualität  der Beschriftung.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Laserkennzeichnung auf Keramik

Keramik kann mit verschiedenen Kennzeichnungssystemen markiert werden. Neben der Laserbeschriftung eignen sich um Beispiel auch Tintenstrahldruck oder Etikettierung. Die Laserbeschriftung weist jedoch zahlreiche Vorteile bei der Kennzeichnung von Keramik auf. Die dabei entstehende Gravur ist abriebfest und lange Zeit deutlich lesbar.

Natürlich können Beschriftungslaser neben Klarschrift auch Barcodes oder Grafiken aufbringen. Innerhalb des vorgegebenen Markierfelds lassen sich komplexe Layouts realisieren. Die Sichtbarkeit filigraner Strukturen hängt von der Keramikart, der Beschaffenheit und Farbe ab.

Durch unsere Schutzgehäuse erreichen wir bei Bluhm Systeme die Laserklasse 1 nach DIN EN 60825-1. Das heißt, dass die emittierte Strahlung ungefährlich ist. Es wird keine zusätzliche Schutzausrüstung benötigt.

In der Regel kennzeichnen Laserbeschriftungsgeräte einfarbig. Auf bestimmten Metallen wie Edelstahl, Eisen und Titan ist jedoch auch eine mehrfarbige Kennzeichnung möglich. Denn diese Metalle verfärben sich unter Einwirkung von Hitze und Sauerstoff. Dieses Verfahren nennt man „Anlassen“. Dabei erzeugt der Laserstrahl verschiedene Anlassfarben. Entscheidend ist die jeweilige Anlasstemperatur, die durch die gezielte Einstellung der Laserleistung und Spiegelgeschwindigkeit erreicht werden kann.

Bluhm Systeme: Kennzeichnungsspezialist seit über 50 Jahren

Bluhm Systeme verfügt über die nötige Erfahrung, um Ihren Anwendungsfall zu prüfen und Ihnen wertvolle Tipps für die Einsatzmöglichkeiten in Ihrem Unternehmen aufzuzeigen. Seit über 50 Jahren setzen Kunden aus verschiedensten Branchen auf unsere Systemlösungen für Automatisierung und Identifikation „made in Germany“. Denn hier entwickeln, konstruieren und fertigen mehrere Teams Beschriftungs- und Etikettiersysteme (Lasermarkierer, Tintenstrahldrucker, Etikettendruckspender und Etikettieranlagen) für verschiedenste Kundenbedürfnisse. Bluhm Systeme bietet mit Beratung, Installation, vorbeugender Wartung sowie Instandsetzung alle Dienstleistungen rund um die Kennzeichnungstechnik an. Ein eigenes Software-Team beschäftigt sich mit den Themen Ansteuerung und Vernetzung, um Sie bei Ihren Industrie 4.0 Projekten zu unterstützen.

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