Denken Sie an „Laser“, was kommt Ihnen in den Sinn? Ob beim Ätzen von Metall, Holz oder Acryl – das Ergebnis beschränkt sich oft auf schlichte schwarze oder weiße Markierungen. Was wäre, wenn Sie Ihren Kreationen mit einem lebendigen Farbtupfer neues Leben einhauchen könnten?
Dieser Blog taucht tief in die faszinierende Welt der Farblasergravur ein. Wir erklären Ihnen, wie mit einem Laser atemberaubende, dauerhafte Farbeffekte erzielt werden und zeigen Ihnen die beeindruckenden Ergebnisse, die Sie damit erzielen können. Entdecken Sie, wie Farblasergravur Ihre Projekte von funktional zu wahrhaft spektakulär verwandeln kann.
l. Was ist Farblasergravur?
Bevor wir die einzelnen Schritte der Farbgravur genauer erläutern, müssen wir zunächst verstehen, was Farbgravur überhaupt ist. Die Farblasergravur ist eine Technik, die einer gravierten Oberfläche verschiedene Farben hinzufügt. Je nach Material werden unterschiedliche Methoden und Prinzipien angewendet. Grundsätzlich gibt es jedoch zwei Möglichkeiten: Entweder entsteht die Farbe auf natürliche Weise durch Oxidation, oder man verwendet Farbpigmente, um den gewünschten Farbton zu erzielen.
Es ist jedoch entscheidend zu verstehen: Nicht alle Laser eignen sich gleichermaßen für diese Aufgabe, und nicht jedes Material lässt sich problemlos farbig gravieren. Nicht jede Lasergravurmaschine ist ein Farblasergravierer , und nicht alle Materialien sind für die Farblasergravur geeignet. Wir erklären Ihnen genau, was Sie benötigen – die richtige Farblasergravurmaschine und kompatible Materialien –, um die Farblasergravur auf Metall und anderen Oberflächen optimal zu gestalten.
11. Materialien, die für die Farblasergravur geeignet sind
Zwei typische Materialien für die Farblasergravur sind Metall (Edelstahl und Titan) und Hartkunststoff (weniger gebräuchlich) . Durch Anpassen der Pulsdauer, Frequenz, Leistung und Geschwindigkeit des Lasers lässt sich Metall auf vielfältige Weise einfärben.
2.1 Wie man Farbgravuren auf Metall erzielt
Bei Metallen kann die Hitze eines Hochleistungsfaserlasers eine Oxidationsreaktion auslösen, die eine farbige Oxidschicht erzeugt. Diese Schicht reflektiert Licht auf unterschiedliche Weise und erzeugt so ein Farbspektrum. Die Dicke dieser Oxidschicht bestimmt, welche Wellenlängen des Lichts zu unseren Augen zurückreflektiert werden, wodurch wir unterschiedliche Farben wahrnehmen.
Die Farblasergravur auf Metall wird hauptsächlich durch zwei Methoden erreicht:
- Oxidationsverfahren: Der Laser schmilzt die Metalloberfläche. Das geschmolzene Material erstarrt wieder, doch durch Oxidation bildet sich eine speziell farbige Schicht auf dem Metall, die wie eine Farbgravur aussieht. So entstehen auf der gravierten Oberfläche leuchtende Farben anstelle der üblichen Gravurfarbe. Die erzielte Farbe hängt von den Lasereinstellungen und der Art des verwendeten Metalls ab.
- Gitterverfahren: Hierbei wird die Metalloberfläche mit einer farbigen Oxidschicht beschichtet. Trifft der Laserstrahl auf das Metall, schmilzt dieses, und die Oxidschicht löst sich auf. Nach der Gravur entstehen farbige Markierungen. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Metalle, die nach der Lasergravur keine natürliche Farbe annehmen.
2.2 Farblasergravur auf anderen Materialien
- Kunststoff: Wird aufgrund der Freisetzung giftiger Gase/Geruchsstoffe beim Schmelzen üblicherweise vermieden. Kunststoff nimmt bei der Laserbearbeitung keine natürliche Farbe an. Zwei Lösungen: Gravur auf vorgefärbten Kunststoffen (z. B. Acryl) oder manuelle Zugabe von Farbpigmenten, die sich während der Gravur mit dem geschmolzenen Kunststoff verbinden.
- √Stein: Widersteht Hitzeverformung, bietet aber im Gegensatz zu Metall nur eine begrenzte Farbauswahl ( hauptsächlich Gelbtöne ). Materialtests vor der Gravur helfen, die Farbparameter zu optimieren.
- Holz: Faserlaser-Marker (1064 nm) haben Schwierigkeiten mit der Farbdarstellung auf Holz. Die geringe Absorption im nahen Infrarotbereich führt zu Wärmediffusion und damit zu einer schwachen, einfarbigen Verkohlung (hellgelb bis dunkelbraun). Diese Geräte sind für Metall/Kunststoff geeignet, unterstützen keine Mehrwellenlängen und können keine spektrale Energie zur Farbdarstellung kombinieren.
III. Laser-Farbgravurverfahren
3.1 Materialvorbereitung
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Softwarevorbereitung: LightBurn
Die LightBurn-Software eignet sich für Anwender vom Anfänger bis zum professionellen Graveur und ermöglicht das manuelle Umschalten zwischen den Modi „Anfänger“, „Fortgeschritten“ und „Profi“. Beim Kauf einer EM-Smart-Lasergraviermaschine sind kostenlose LightBurn-Lizenzen und Nutzungsrechte enthalten.
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Hardwarevorbereitung: EM-Smart Mopa 30W , Schneideplatte
Der EM-Smart Mopa unterscheidet sich von anderen EM-Smart-Modellen durch die Möglichkeit der Laserfarbmarkierung – ein Merkmal, das später bei den Parametereinstellungen genauer erläutert wird. - Materialvorbereitung: 10 cm × 8 cm Edelstahlplatte (beispielhaft)
Um Laserschäden am Arbeitsbereich der Farblasergravurmaschine zu vermeiden, legen Sie vor dem Gravieren eine Schneidplatte oder ein anderes laserinertes Material waagerecht darauf.
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3.2 Parameteranpassung
Nach der Installation von LightBurn und dem Anschluss an das Gerät:
Klicken Sie auf „Einstellungen“ → Legen Sie die festen Parameter wie abgebildet fest.
| Merkmale | RAYCUS | JPT | IPG-YLP | IPG-YLPM |
| Schlüssel | Kostengünstig, stabil und langlebig | Einstellbare Plusbreite, Farblasergravur | Schnellere und tiefere Lasergravur | Hochwertiges MOPA, flexible Plusbreite |
| Farblasergravur | × | √√√ | × | √√√ |
| Präzise Gravur | √ | √√ | √ | √√√ |
| Tiefengravur | √√ | √√ | √√√ | √√√ |
| Lebensdauer | 70.000 - 80.000 h | 70.000 h | 100.000 h | 100.000 h |
| Preis | 2.000 bis 2.800 US-Dollar | 2.800 $ - 3.500 $ | 4.000 bis 5.000 US-Dollar | 4.500 $ - 6.000 $ |
| Verwendung | Gängige Metalllasergravur | Farbige Lasergravur auf Metall | Schnelle und tiefe Gravur | Präzise und farbige Lasergravur |
Materialprüfung Gravur (bei begrenztem Material):
Gravieren Sie eine verkleinerte Grafik (z. B. 5 mm × 5 mm), um die Farbe zu beobachten.
Parameter interaktiv anpassen: Geschwindigkeit, Pulsbreite, Frequenz und Leistung
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Höhere Frequenzen führen zu einer breiteren Leistungsverteilung: Höhere Frequenzen bedeuten mehr ausgesendete Impulse pro Zeiteinheit, jedoch besitzt jeder Impuls eine relativ geringere Energie. Hohe Frequenzen (z. B. ≥ 300 kHz) ermöglichen feine Effekte wie die Hintergrundschattierung auf Edelstahl.
-
Größere Impulsbreite erhöht die thermische Belastung: Größere Impulsbreiten (z. B. 100 ns oder 200 ns) eignen sich für die Metallmarkierung; kleinere Breiten (z. B. 2 ns oder 10 ns) eignen sich für die hochpräzise Oberflächenbearbeitung.
- Hohe Frequenz + hohe Geschwindigkeit: Hohe Frequenzen erfordern typischerweise höhere Geschwindigkeiten, um die Verarbeitungseffizienz aufrechtzuerhalten und eine Überhitzung zu vermeiden.
Für die Farblasergravur von Edelstahl wird im Allgemeinen Folgendes empfohlen: hohe Frequenz, kurze Pulsdauer, geringe Leistung. Dies ermöglicht vielfältige Farbvariationen und feine Texturen.
- Impulsbreite: 3–10 ns
- Frequenz: 200–2000 kHz
- Bitte nur einmal gravieren (wiederholte Markierungen überschreiben die Farben).
- Stellen Sie den Zeilenabstand auf 0,001–0,005 mm ein (typischerweise 0,001 mm oder 0,002 mm).
- Wählen Sie „Volltonfüllung“ für deckende Markierungseffekte.
Nach der Parametereinstellung:
- Legen Sie die Edelstahlplatte waagerecht auf das Schneidebrett.
- Manuell fokussieren. Die Gravurposition nahe dem Plattenrand einstellen.
- Klicken Sie auf „Gravur starten“. Überprüfen Sie nach Abschluss die Farbe. Ist das Ergebnis blau, benennen Sie den Parametersatz „Blau“, um Datenverlust und erneutes Gravieren zu vermeiden.
3.3 Materialprüfung (falls ausreichend Material vorhanden ist)
Nutzen Sie das Werkzeug „Materialtest“ von LightBurn:
Die Benutzeroberfläche sieht wie abgebildet aus. Legen Sie die variablen Parameter für die X- und Y-Achse sowie die Größe des Gravurbereichs fest. Frequenz und Pulsbreite sind die beiden Hauptfaktoren, die die Farblasergravur beeinflussen; weisen Sie diese daher der X- und Y-Achse zu.
Die Maximal-/Minimalwerte für Frequenz und Impulsbreite hängen vom gewünschten Testbereich ab. So testen Sie maximale Farbvariationen:
- Frequenz: 200–2000 kHz
- Impulsbreite: 3–10 ns
Um die Parametereinstellung zu vereinfachen, sollten für jedes Achsensegment ganzzahlige Werte verwendet werden.
Die festen Parameter Leistung und Geschwindigkeit müssen eingestellt werden:
- Höhere Frequenzen erfordern geringere Leistung.
- Eine größere Impulsbreite erfordert eine höhere Leistung.
- Empfohlene Leistung: 20–40 %. (Zu hohe Leistung führt zu dunkleren Gravuren und beeinträchtigt die Farbentwicklung.)
- Empfohlene Geschwindigkeit: 1000–2000 mm/s.
Klicken Sie abschließend auf „Text aktivieren“, um die entsprechenden Parameter zur Beobachtung einzugeben.
Anmerkungen:
- Die Metallplatte darf während des Tests nicht bewegt werden (das dauert seine Zeit).
- Große Testflächen können zu thermischer Verformung führen → Verwenden Sie einen Ventilator zur physikalischen Kühlung.
Ergebnisse mit den oben genannten Parametern (wie dargestellt): Leistung: 30 %, Geschwindigkeit: 1500 mm/s.
Für detaillierte Tests:
- Impulsbreite: 3–10 ns, Frequenz: 800–1600 kHz
- Leistung: 20 %, Geschwindigkeit: 2000 mm/s, Linienabstand: 0,002 mm.
3.4 Vektorgrafik-Gravur
Nach Abschluss der Parametereinstellungen:
- Bildebenen nach Farbe trennen.
- Weisen Sie jeder Schicht Parameter auf Basis der Materialprüfergebnisse zu.
- Klicken Sie auf „Layer-Optimierungseinstellungen“ → wählen Sie „Nach Layer sortieren“ .
- Einstellungen überprüfen → Gravur starten.
Für die Farblasergravur wird Metall (z. B. Edelstahl) empfohlen, um Komplikationen wie die Freisetzung giftiger Gase (Kunststoffe) oder Verkohlung (Holz) zu vermeiden.
IV. Schlussfolgerung
Die Farblasergravur birgt neue Überraschungen und Herausforderungen für Ihre Lasergravurprojekte. Sie eröffnet Ihnen neue Dimensionen für Ihre Kreationen, bringt aber auch zusätzliche Aspekte während des Gravurprozesses mit sich. Folgendes ist zu beachten:
- Materialeigenschaften
- Parametereinstellungen
- Farbwerte aufzeichnen
Letztendlich ist das Erlernen der Farblasergravur ein lohnender Prozess. Wir empfehlen den EM-Smart MOPA – obwohl die Farblasergravur sein Hauptmerkmal ist, bietet er auch in alltäglichen Anwendungen wie Präzisionsgravur, Tiefengravur und Schneiden hervorragende Leistungen.
