CNC-Teilemarkierung erklärt: Lasergravur, Siebdruck & mehr – Expertentipps & Techniken

Wie fügen Sie Logos, Beschriftungen, Seriennummern und andere individuelle Designs Ihren kundenspezifischen Teilen hinzu? Teilemarkierung ist ein kosteneffizienter Weg, Teile mit diesen zusätzlichen identifizierenden und/oder kosmetischen Details zu versehen. Lernen Sie die gängigen Teilemarkierungstechniken am Markt kennen, einschließlich Lasergravur und Siebdruck.

Teilemarkierung, auch Direct Part Marking (DPM) genannt, ist ein nachgelagerter Fertigungsprozess für Logos, Beschriftungen oder andere individuelle Designs auf Ihren CNC-gefertigten kundenspezifischen Teilen. Zwei der gängigsten Methoden sind Lasergravur und Siebdruck.

Typischerweise ist Teilemarkierung ein erforderlicher Schritt in der Fertigung von Vollserienteilen (wenn Sie viele Teile haben, fügen Sie wahrscheinlich Seriennummern oder andere Identifikatoren hinzu). Natürlich finden Sie diese Anpassung über das gesamte Spektrum von CNC-Projekten, besonders dank der relativen Einfachheit und Kosteneffizienz der meisten Markierungsprozesse.

Dieser Artikel deckt gängige Markierungsmethoden ab und gibt praktische Tipps, wie Sie das Meiste aus Markierungstechniken herausholen. Für tiefgreifendes CNC-Wissen: unser umfassender Leitfaden – perfekt für neue und erfahrene Ingenieure als praktische Auffrischung.

Was ist Lasergravur? Logos, Serialisierung und Teilenummern hinzufügen

Lasergravur ist eine der gängigsten Markierungsmethoden. Ein Laser verdampft eine dünne Materialschicht für einen Tracking-Code, indem er einen hochlokalisierten Laserpuls auf Ihr Teil sendet.

Statt eine erhabene Mikro-Oberfläche auf dem Teilmaterial hinzuzufügen, gräbt Lasergravur in das Material ein. Generell erreicht Lasergravur Tiefe bis 500 Mikrometer. Gängige Anwendungen: Stahl- und Aluminiumteile.

Vorteile

• Lasergravur markiert Teile nicht durch Kraft auf das Werkstück
• Gravierte Markierungen sind sehr langlebig
• Niedrige Betriebskosten (keine Verbrauchsmaterialien)
• Konsistente, dauerhafte Qualität

Nachteile

• Lasergravur kann thermische Schäden am Material verursachen
• Markierungen sind permanent
• Edelstahl kann nicht lasergraviert oder geätzt werden
• Reflektierende, spröde und transparente Materialien sind kniffliger zu gravieren

Was ist Siebdruck? Auch bekannt als Silk Screening

Siebdruck nutzt ein Gewebe, um Farbe auf ein Substrat zu übertragen. Das Verfahren erfüllt viele Mil-Spec-Anforderungen für industrielle Markierungsmethoden.

Siebdruckmaschinen bewegen eine Rakel über ein Siebgewebe, um offene Gewebebereiche und Grafikzonen mit Farbe zu füllen. Das Siebgewebe nutzt eine blockierende Schablone oder Emulsion mit einem Bild. Danach wird ein ähnlicher Druckhub ausgeführt, der das Sieb kurz auf das Substrat drückt, Farbe durch die Geweböffnungen drückt und das Bild auf das Substrat überträgt.

Diese Methode ist häufig an Teilen zu sehen, die bereits mehrere Metall-Nachbearbeitungsrunden durchlaufen haben. Sie ist vielseitiger als traditionelle Druckverfahren wie Lithografie oder Ätzen, da sie nicht unter Druck drucken muss. Sie können diverse Farben nutzen, um fast jedes Material oder Objekt zu bedrucken. Siebdruck funktioniert gut auf vielen Kunststoff- und Metallmaterialien.

Vorteile

• Siebdruck anwendbar auf breite Material- und Objektpalette
• Farbauftrag lässt sich ändern für Filmdicken, die andere Prozesse übertreffen
• Siebdruck ist am vielseitigsten in Anwendungsbereich und Performance-Fähigkeiten

Nachteile

• Siebdruck ist kein schneller Prozess – deutlich langsamer als Gravur

Was ist Nadelprägung? Auch bekannt als Pin-Marking oder Eindruckmarkierung

Nadelprägung lässt Hersteller permanente Eindrücke in beeindruckender Materialvielfalt erzeugen. Generell für Identifikation und Rückverfolgbarkeit. Nadelprägemaschinen nutzen ein vibrierendes Werkzeug, um eine Reihe gleichmäßig verteilter, kleiner Eindrücke in die Teileoberfläche zu erzeugen.

Bei Nadelprägung wird das Material in eine Vertiefung zurückgedrückt, nicht verbrannt oder gefräst – kein überschüssiges Materialspäne.

Vorteile

• Nadelprägung nutzbar in vertikalen und horizontalen CNC-Bearbeitungszentren und Drehbänken
• In diverse Werkzeughalter montierbar und direkt per CNC-Steuerung programmierbar
• Kosteneffizient und materialeffizient
• Ideal für Serialisierung und Rückverfolgbarkeit
• Ideal für kleine Blechteile

Nachteile

• Markierungen sind permanent
• Können unterschiedliche Nadelgrößen je nach gewünschter Markierungsgröße erfordern
• Externe Stromversorgung nötig (Batterien oder pneumatische Aktuatoren)

Was ist Tampondruck?

Tampondruck nutzt ein Silikonpad, um ein 2D-Bild auf ein 3D-Objekt zu übertragen. Das Silikonpad nimmt das Bild von einer flachen Oberfläche auf und überträgt es auf diverse Oberflächen: flach, kugelig, zylindrisch, texturiert, konkav, konvex.

Dieser Prozess erzielt ähnliches Ergebnis wie Siebdruck, weshalb wir oft Letzteres bevorzugen.

Vorteile

• Permanente Markierung für Indoor- und Outdoor-Anwendungen
• Druckbar auf vielfältige Oberflächen und Finishes
• Kosteneffiziente Produktion (keine separaten Etiketten nötig)
• Machbar für schnelles Prototyping
• Niedrige bis hohe Volumen
• Ein- bis Vollfarbproduktion

Nachteile

• Bilder über 150 mm Durchmesser sind herausfordernd zu drucken
• Begrenzte Farbanzahl verfügbar

Was ist Laserätzen?

Laserätzen erzeugt schwarz-weiße Markierungen auf einem Teil und ist der effizienteste Prozess, um Logos und andere individuelle Designs permanent auf den meisten Materialien anzubringen. Ätzen ist schneller als Gravur, da es weniger Energie vom Laserstrahl benötigt, das Ergebnis ist aber ziemlich ähnlich.

Zum Ätzen nutzen Sie einen Laser, um die Mikrooberfläche des zu markierenden Materials zu erhitzen und zu verzerren. Das dehnt sich aus und erzeugt eine Textur auf der geätzten Oberfläche. Laserätzen funktioniert mitvirtuell jedem Metallmaterial, außer Edelstahl.

Vorteile

• Klare, detaillierte Bilder
• Vielseitig und relativ kostengünstig
• Verändert Teileoberfläche nicht wie Nadelprägung
• Schneller als andere laserbasierte Prozesse

Nachteile

• Lasermarkierung muss vor nicht-abrasiven Behandlungen wie Pulverbeschichtung, E-Coating, Wärmebehandlung integriert werden
• Edelstahl kann nicht geätzt oder graviert werden

Was ist Laseranlassen?

Eine weniger gängige Markierungstechnik, Laseranlassen ist die einzige Lösung für Markierung von Edelstahl und verchromten Komponenten. Das ist der einzige Prozess, der permanente Markierungen erzeugt, während die natürliche Korrosionsbeständigkeit des Teils erhalten bleibt.

Laseranlassen erhitzt Metall statt es zu gravieren, chemisch modifizierend den Stahl unter der initialen Chromoxidschicht.

Dazu erhitzt Laseranlassen die Oberfläche bis zum kurzzeitigen Schmelzen. In diesem kurzen Zeitraum (Millisekunden) wandert Sauerstoff unter die Oberfläche, erzeugt kontrollierte Oxidation unter dieser Deckschicht. Wenn die Oberfläche abkühlt und erstarrt, hat Oxidation die Farbe der Teileoberfläche modifiziert. Das Ergebnis ist permanent, chromatisch und kosmetisch.

Wichtig: Laseranlassen entfernt kein Material von der Teileoberfläche, im Gegensatz zu Lasergravur, die Material abträgt. Schutzschichten bleiben unbeeinflusst.

Der Unterschied zwischen Anlassen und Ätzen: Anlassen ist eine chemische Reaktion und schmilzt die Materialoberfläche nicht. Der Unterschied ist dem Auge subtil. Gängige Anwendungen: Edelstahl und verchromte Metalle.

Vorteile

• Markierung permanent auf Materialoberfläche
• Metalloberfläche bleibt intakt, vermeidet Degradation durch Oxidation
• Im Gegensatz zu Lasergravur, Laserätzen, Nadelprägung führt Laseranlassen nicht zu Rost
• Hohe Präzision (Auflösung 200 Mikrometer)

Nachteile

• Bei weitem nicht so schnell wie Gravurprozess

Was ist Farbstempelung?

Ein relativ simpler Prozess für Teileanpassung: Farbstempelung besteht darin, einen eingefärbten Stempel auf die Teileoberfläche zu drücken. Es ist die automatisierte Version des Handstempelns und funktioniert gut für diverse Kunststoff- und Metallmaterialien.

Vorteile

• Ökonomisch mit günstigen Verbrauchsmaterialien (nur Farbnachfüllung)
• In diverse Werkzeughalter montierbar und direkt per CNC-Steuerung programmierbar
• Markierungen einfach durch Abwischen oder leichtes Schleifen entfernbar

Nachteile

• Funktioniert meist nur auf flachen Oberflächen
• Markierungen möglicherweise nicht perfekt

Häufig gestellte Fragen

Welche Teilemarkierungsoptionen bietet Protolabs Network?

Aktuell bieten wir Lasergravur und Siebdruck für Ihre kundenspezifischen Teile.

Was kostet Teilemarkierung?

Generell fügt Lasergravur ca. 6 % zum finalen Teilpreis hinzu, Siebdruck ca. 15 %.

Was ist der Unterschied zwischen Laserätzen und Lasergravur?

Hauptunterschied: Laserätzen schmilzt die Mikrooberfläche für erhabene Markierungen, Lasergravur entfernt Material für Vertiefungen. Beide nutzen hohe Hitze für permanente Markierungen auf Metalloberflächen.

Was ist die gängigste Technologie für Teilemarkierung?

Lasergravur ist die gängigste Technologie, die wir bei Protolabs Network anbieten.

Welche Dokumentation sollten Sie Protolabs Network für Teilemarkierung bereitstellen?

Für Teilemarkierung sollten Sie eine Vektordatei (AI, AutoCAD DWG, DXF) sowie ein PDF mit exakter Positionierung der Markierung bereitstellen.

Beeinflusst Teilemarkierung Lieferzeiten?

Teilemarkierung verlängert Lieferzeiten bei kundenspezifischen Teilaufträgen. Lasergravur fügt mind. 1 Tag hinzu, Siebdruck 1–3 Tage oder mehr.

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