Aufgabenstellung

Das Ziel des Projekts ist die Funktionalisierung von Leichtbau-Kunststoff-Verbundscheiben für elektromobile Nutzfahrzeuge und Anpassung der zugehörigen Fertigungstechnologien. Für die industrielle Fertigung ist die eindeutige Kennzeichnung dieser Verbundscheiben wichtig, um bei evtl. auftretenden Reklamationen die Ursachenaufklärung zu unterstützen. Hierzu sollen beschichtete transparente Kunststoffe lasermarkiert werden, da Lasermarkierungen eine höhere Abriebfestigkeit aufweisen als Aufdrucke. Als Sicherheitsmerkmal sollen darüber hinaus Beugungsgitter eingebracht werden, die nur unter bestimmtem Lichteinfallswinkel zu sehen sind.

Vorgehensweise

Zur Ermittlung des geeignetsten Lasermarkierprozesses werden verschiedene Lasersysteme mit unterschiedlichen Pulsdauern (ns, ps) und Markierstrategien (Oberflächen- oder Innenmarkierung) untersucht. Die Auswahlkriterien sind: hoher Kontrast (d.h. Helligkeitsunterschied zum Grundmaterial dL > 40) und gute Kantenschärfe.

Ergebnisse

Die Markieruntersuchungen erfolgten an unterschiedlich beschichteten PMMA- und PC-Proben, wobei die kontrastreichsten Markierungen bei PC mit einer Laserinnenmarkierung mit einem Pikosekundenlasersystem erzielt werden konnten.  Ein Diagramm und eine Versuchsmatrix mit den Untersuchungsergebnissen zum Einfluss der Pulsspitzenfluenz und Überfahrtenanzahl auf den Helligkeitsunterschied und somit auf die Steigerung des Kontrasts beim beschichtungsseitigen Laserinnenmarkieren von PC mit einem ps-Lasersystem sind in der Abbildung dargestellt.