1. WELKOM
Decoreren met licht
29 juni 2011
Kurt Debbaut
Product Manager Benelux
TRUMPF Laser
V.A.C. MACHINES N.V.
Kleine Pathoekeweg 13-15
B-8000 Brugge
Tel +32 50 315083
kurt.debbaut@vac-machines.be
www.lasermarking.TRUMPF.com
Themadag: decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011

2. TRUMPF Group
Onze klanten
Machine Tools/ Laser technologie/ Medische
Power Tools Elektronika technologie
Laser Medische
Machine Tools Power Tools Elektronica
Technologie Technologie
Metaalverwerkende Bouw / verwarming Automobiel-en Power supplies voor Faciliteiten voor
nijverheid / sanitair branche, automotive- inductie heating, ziekenhuizen
(apparatuur- en HVAC, leveranciers, plasma en CO2 (operatie tafels,
machinebouw, metaalbewerking en electronica / exitatie (productie inrichting OK)
voertuigconstructie, de constructie van precisie- van halfgeleiders,
elektronica / voertuigen engineering, mech- flat screens,
schakelkasten) anical engineering, zonnecellen, coaten
gereedschap, van architecturaal
matrijzenbouw glas)
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 2

3. TRUMPF Group
TRUMPF Laser Technology
Lasers en lasersystemen voor productie: snijden, lassen, markeren en
oppervlaktebehandeling
CO2 Lasers 3D Laser Processing
Solid-state Lasers Markeer Lasers
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 3

4. TRUMPF Group
TRUMPF wereldwijd
TRUMPF Verdeler
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 4

5. TRUMPF Group
Materiaal
Prijs Klant Tijd
(snelheid)
Kwaliteit
TruMark 6020
TruMark 3010 TruMark 6030
TruMark 3020
TruMark 3130
LASER TruMark 6130
TruMark 6230
TruMark 3230 TruMark 6330
TruMark DHS
TruMark 5020
TruMark 5040 TruDiode
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 5

6. TRUMPF Group
Waarom markeren?
Identificatie:
Werkstuk identificatie Tandwiel
Werkstuk specifieke kentekening
Traceability (product aansprakelijkheid)
Imitatie bescherming
Kleur en design kentekening
Functionele markering
Traceability
by coding
Edge isolation of solar cell
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 6

7. TRUMPF Group
Voordelen van het lasermarkeren
Willekeurige, ook zeer fijne markeer geometrie
Hoge kwaliteit en reproduceerbare markering
Contactloze bewerking
Eenvoudige integratie in automatische
productieprocessen
Geen voor- en nabewerkingen
Grote materiaalverscheidenheid
Moeilijk toegankelijke plaatsen zijn bereikbaar
Hoge markeersnelheid
Milieuvriendelijk proces
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 7

8. TRUMPF Group
Markeerprocessen
Mech.
Laser Etsen Printen Inktjet Stansen
graveren
Kwaliteit goed goed goed goed middel middel
Duurzaamheid goed goed middel middel middel goed
Materiaal
Laag hoog middel laag laag hoog
stress
Flexibiliteit hoog geen geen geen middel geen
Investering hoog middel laag hoog hoog middel
Onderhoud /
laag hoog laag hoog hoog hoog
slijtage
Milieu -
hoog hoog laag middel laag hoog
vriendelijk
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 8

9. TRUMPF Group
Parameters : Lasermarkeren
Straalkwaliteit
Pulsduur Golflengte
Laser
Markeren
Gemiddeld
Frequentie
vermogen
Piek puls
vermogen
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 9

10. TRUMPF Group
Opbouw van een straalbron
Eindspiegel Uitkoppelspiegel
Lichtfase Laserstaaf Uitgekoppelde
Pompmodule Laserstraal
Pomplichtgeleiding Q-switch
TPuls
PPuls
P
P
Pav
Tijd Tijd
Q-switch
Continu laserstraling: Gepulste laserstraling:
• continu vermogenafgifte • gepulst vermogenafgifte
• typische waarde: 3 – 100 W • typ. pulsvermogen PPuls: 30 – 150 kW
• typ. gemiddeld vermogen Pav: 3 – 100 W
• typ. pulsduur: 10 - 200 ns
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 10

11. TRUMPF Group
Principe van de Trumpf fiber laser :
Master Oscillator Fiber Power Amplifier
fiber collimator lens
Seed Driver Seed Vermogen
Voorversterker
Diode versterker
Laser licht
uitkoppeling
Opmerking:
Volledig monolitisch design
Verschillende pulsvormen zijn mogelijk – vrij instelbaar
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 11

12. TRUMPF Group
Solid State Lasers vs. Fiber Lasers
Solid State Fiber
Markeren Markeren
- Hogere straalkwaliteit - Hoger gemiddeld vermogen
- Hogere piekpuls - Meer gemiddeld vermogen per Euro
- Hogere markeerkwaliteit - Flexibiliteit in frequentie bereik
- Betere focuseerbaarheid - Grotere spot sneller bewerken van
- 3 golflengtes grotere oppervlakken
Werking Werking
- Levensverwachting dioden - Monolitisch design
module 20.000+ uren - Diodes zijn geen slijtdelen
(levensverwachting diodes =
levensverwachting laser)
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 12

13. Ombuigen en
focuseren van de
TRUMPF Group
straal
Ombuigspiegels
Interne defocus
Lens
Gepulste
laserstraal
Werkstuk
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 13

14. TRUMPF Group
Werking van een markeerlaser
Punten worden een lijn door de pulsfrequentie te verhogen
v = 1000 mm/s
f = 15 kHz
v = 1000 mm/s
f = 30 kHz
v = 1000 mm/s
f = 60 kHz
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 14

15. TRUMPF Group
Wisselwerking laserstraal en materiaal
Metaal Kunststof
δopt: optische indringdiepte
δth : thermische indringdiepte
δopt: nm
δth δopt: µm - mm
δth
Hoge warmtegeleiding Geringe warmtegeleiding
Korte pulsduur => Optische indringdiepte is materiaal
kleine verhitte zone en lasergolflengte afhankelijk
Energieverdeling wordt bepaald
door de optische indringdiepte
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 15

16. TRUMPF Group
Golflengte
 fotochemisch thermisch
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 16

17. TRUMPF Group
Markeren van kunststoffen
Markeerbaar
Markeerbaar met aditieven
zonder aditieven
ABS PS PE
PC PI PA
PPSU PETP PVC
PBT POM PTFE
SAN (Styrol) PPS Polyester*
UREA ASA PU*
PEEK PES Polyolefine
(PEHD, PP)*
PEI PMMA*
* Laseraditief nodig
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 17

18. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
De meeste kunststoffen zullen verkleuren Traceability
by coding
Voor IR (1064nm) en Groene (532nm) lasers:
door absorptie in deeltjes wordt het carbonisatie proces op gang gebracht
Voor UV (355nm) lasers:
De UV laserstraling bevat fotonenergie dicht bij de moleculaire bindingenergie,
zodat de moleculaire binding kan vernietigd worden (cold marking)
Verkleurd
LASER basismateriaal
Basismateriaal
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 18

19. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 19

20. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
Kabel Oormerk
Automaat Demper
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 20

21. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
Lasermarkeren van hartcatheter Lasermarkering op thermostaat
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 21

22. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
Industriële drukknop Huishoudelijke schakelaar
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 22

23. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 23

24. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen
Lasermarkering
motorschakelaar
Lasermarkering in 1
opstelling op 3
verschillende niveaus
Meetwaarden worden on-
line in een schaalwaarde
omgezet
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 24

25. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen design / functioneel
Shaver
Shaver
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 25

26. TRUMPF Group
Verkleuren van kunststoffen design / functioneel
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 26

27. TRUMPF Group
Imager
Voordelen
Markeren van grafische beelden aan hoge
snelheden
Omzetten naar grijsschalen voor optimaal
contrast
Functie
Pixel gestuurd markeerproces
Elke pixel draagt eigen laserparameter
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25 26 27
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 27

28. TRUMPF Group
Opschuimen van kunststoffen
Schuimen is maar op bepaalde kunststoffen mogelijk Traceability
by coding
De laserstraal brengt het materiaal plaatselijk tot het kookpunt waardoor
gasbelletjes ontstaan die het materiaal wegdrukken
In tegenstelling tot graveren krijgen we een “uitstulpende” markering
Opgeschuimd
LASER basismateriaal
Basismateriaal
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 28

29. TRUMPF Group
Opschuimen van kunststoffen
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 29

30. TRUMPF Group
Voorbeelden van opschuimen
Behuizing van koplamp Achterlicht
Automotive Component Automotive-Filter
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 30

31. TRUMPF Group
Ablatie
Traceability
Gecoate laag wordt plaatselijk door de laser verwijderd
by coding
Scherp contrast tussen bovenlaag en basis materiaal
Bovenlaag dient het laserlicht goed te absorberen
Homogene bovenlaag is noodzakelijk
gecoate laag
LASER Verwijderde laag
Basis materiaal
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 31

32. TRUMPF Group
Ablatie
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 32

33. TRUMPF Group
Voorbeelden van ablatie
Tachometer (day&night) Front paneel stroom meter
Verwijderen van solder resist Industrieel design
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 33

34. TRUMPF Group
Kunststof en metaal - design en functioneel
Kraan Douche sproeier
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 34

35. TRUMPF Group
Laser meets design
ABS
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 35

36. TRUMPF Group
Laser meets design
PA
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 36

37. TRUMPF Group
Laser meets design
Titanium
Alu
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 37

38. TRUMPF Group
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 38

39. TRUMPF Group
Laser Portfolio
Flexibileit en mogelijkheden van 11 lasers in 3 series
TruMark Series 6000 TruMark Series 5000 TruMark Series 3000
Nd:YAG Nd:YVO4 Yb:Fiber Nd:YAG Nd:YVO4
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 39

40. TRUMPF Group
TruMark Station 1000, 5000, 7000
TruMark Station 1000 TruMark Station 5000 TruMark Station 7000
Afmetingen (BxHxD): Afmetingen: Afmetingen:
410 x 760 x 672mm 860 x 2000 x 1320mm 1200 x 2010 x 1200mm
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 40

41. TRUMPF Group
Zijn er nog vragen?
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 41

42. TRUMPF Group
LASER: TRUMPF.
Hartelijke dank voor uw aandacht!
V.A.C. MACHINES
Kurt Debbaut
Product Manager Benelux
TRUMPF Laser Marking Systems
kurt.debbaut@vac-machines.be
Themadag: Decoreren van kunststoffen
Mikcrocentrum - 29 juni 2011
Themadag: Decoreren van kunststoffen – Mikrocentrum 29 juni 2011 42