Abschnitt 3 - 3 Arbeitsverfahren und eingesetzte Kunststoffe
Durch die Einwirkung der Laserstrahlung kommt es zu thermischen und photochemischen Reaktionen hauptsächlich an der Oberfläche des Materials. Dies führt in Abhängigkeit von den eingesetzten Kunststoffen zum gewünschten Beschriftungsergebnis. Die Beschriftungsqualität wird zum einen durch die Laserstrahlparameter (z. B. Leistung, Bestrahlung, Wellenlänge und ggf. Impulsverhalten) und zum anderen durch die Eigenschaften des zu beschriftenden Materials (z. B. Schmelzpunkt und Farbe) bestimmt. Für die Beschriftung von Kunststoffen mit Lasern werden am häufigsten die in Tabelle 1 aufgeführten Laser eingesetzt.
| Laser | Wellenlänge | Ausgangsleistung | |
|---|---|---|---|
| CO2-Laser | 10.600 | nm | 10 - 50 W |
| Nd: YAG-Laser | 1.064 | nm | 15 - 80 W |
| Faserlaser | 1.030-1.080 | nm | 10 - 40 W |
Tätigkeiten der Beschäftigten sind:
- 1.
Maschinenbedienung (beobachten, kontrollieren, ggf. Teile einlegen und entnehmen),
- 2.
Wartungsarbeiten (inklusive Reinigung und Wechsel der Staubfilter) und
- 3.
Beheben von Störungen.
In Tabelle 2 sind die eingesetzten Kunststoffe mit den berücksichtigten flüchtigen Zersetzungsprodukten zusammengestellt [5].
| Kunststoff | Kurzform | Charakteristische Zersetzungsprodukte |
|---|---|---|
| Polyoxymethylen | POM | Formaldehyd |
| Epoxydharze auf Basis Bisphenol-A | - | Phenol |
| Polystyrol | PS | Styrol |
| Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer | ABS | Styrol, 1,3-Butadien, Acrylnitril |
| Styrol-Acrylnitril Copolymer | SAN | Acrylnitril, Styrol |
| Polycarbonat | PC | Phenol |
| Polyvinylchlorid | PVC | Chlorwasserstoff |
| Polyamid 66 | PA 66 | Cyclopentanon |
| Polytetrafluorethylen | PTFE | Fluoride und Fluorwasserstoff |
| Polybutylenterephthalat (Polyester) | PBT | 1,3-Butadien, Benzol |
| Polyacrylnitril | PAN | Acrylnitril, Cyanwasserstoff |
| Polyphenylenoxid | PPO | Styrol, Toluol, Ethylbenzol |