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Laserbeschriftung Anwendungsfall: Kohlenstoffstahl/Eisen – Tiefengravur

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2026-07-18

Laserbeschriftung Anwendungsfall: Kohlenstoffstahl/Eisen – Tiefengravur

Gerätekonfiguration: Chuangxin MFP-50W Faserlaser

Die Tiefengravur von Kohlenstoffstahl ist in der Industrie eine sehr häufige Anforderung – Formennummern, Werkzeugstempel, dauerhafte Kennzeichnung von Bauteilen, alles erfordert das “Graben” von Vertiefungen in Kohlenstoffstahl. Kohlenstoffstahl ist weicher als Edelstahl, die Tiefengravur ist relativ einfacher, erfordert aber dennoch Beachtung der Prozessdetails.

1. Prinzip der Tiefengravur

Die Tiefengravur von Kohlenstoffstahl beruht auf dem schichtweisen Materialabtrag durch hochenergetische Laser. Im Vergleich zu Edelstahl hat Kohlenstoffstahl eine etwas bessere Wärmeleitfähigkeit und geringere Härte, daher:

  • Höhere Gravurgeschwindigkeit als Edelstahl
  • Gleiche Parameter erzielen größere Tiefe
  • Geringere Belastung des Lasers

2. Gerätekonfiguration

Parameter Wert
Laser Chuangxin MFP-50W akusto-optischer Q-switched gepulster Faserlaser
Wellenlänge 1064 nm
Wiederholfrequenzbereich 45-170 kHz
Pulsenergie 1-1,5 mJ
Kühlung Luftkühlung

3. Parametereinstellungen

Empfohlene Startparameter

Parameter Empfohlener Wert Hinweis
Leistung 70-90 % Hohe Leistung für ausreichende Energie
Geschwindigkeit 200-500 mm/s Kohlenstoffstahl kann schneller graviert werden als Edelstahl
Frequenz 20-35 kHz Niedrige Frequenz erhöht Pulsenergie
Füllabstand 0,05-0,1 mm Tiefengravur braucht nicht zu dichten Füllabstand
Füllmethode Beidseitig/Kreuzfüllung Kreuzfüllung ergibt ebenen Boden
Anzahl der Durchgänge 3-15 Abhängig von der Ziel-Tiefe

Tiefe und Durchgänge

Ziel-Tiefe Empfohlene Durchgänge Vergleich zu Edelstahl
0,1 mm 2-4 Ca. 1,5x schneller als Edelstahl
0,3 mm 6-10 Weniger Durchgänge für gleiche Tiefe
0,5 mm 12-20 Zwischenkühlung beachten
1,0 mm 30-50 Mehrschichtstrategie nötig

4. Wichtige technische Punkte

1. Schichtweise Gravur

Wie bei Edelstahl, jede Schicht auf 0,05-0,1 mm Tiefe begrenzen, um Schlackeansammlung am Boden zu vermeiden.

2. Fokuskompensation

Auch bei der Tiefengravur von Kohlenstoffstahl ist die Fokusverschiebung zu beachten. Ab 0,3 mm Tiefe nach jedem Durchgang neu fokussieren oder progressive Z-Achsen-Kompensation verwenden.

3. Unterstützende Luftzufuhr

Druckluft ist zwingend erforderlich:

  • Schlacke wegblasen, Wiederverschmelzen verhindern
  • Wärmeeinflusszone reduzieren, Randoxidation verhindern
  • Feldlinse schützen

4. “Vorteil” von Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl erzeugt weniger Schlacke und Spritzer als Edelstahl – geringere Verschmutzung der Feldlinse.

5. Ergebnismerkmale

  • Tiefe: 0,1-1,0 mm, steuerbar
  • Bodenbeschaffenheit: Matt, V- oder U-förmiger Rillenboden
  • Kanten: Scharf und sauber
  • Farbe: Tiefschwarz (Oxidschicht)
  • Verschleißfestigkeit: Hervorragend

6. Hinweise

  1. 50W Gravurgrenze: 1 mm Tiefe auf Kohlenstoffstahl ist machbar, aber die Effizienz sinkt deutlich. Für Tiefen über 1,5 mm 70W/100W oder maschinelle Gravur empfehlen
  2. Dünnblechverformung: Kohlenstoffstahlbleche unter 1 mm Dicke verformen sich leicht bei Tiefengravur – dickere Bleche oder Kühlvorrichtungen verwenden
  3. Rostproblem: Tiefengravur zerstört die Schutzschicht der Kohlenstoffstahloberfläche – nach der Gravur Rostschutzbehandlung empfohlen
  4. Kühlpausen: Nach jeweils 5-8 Durchgängen 30 Sekunden Pause zur Vermeidung von Laserüberhitzung
  5. Materialhärte-Einfluss: Gehärteter Kohlenstoffstahl ist härter als normaler – Gravur schwieriger, Geschwindigkeit reduzieren oder Durchgänge erhöhen

    6. 7. Anwendungsbereiche

    • Formennummern/-kennzeichnungen
    • Stempel/Werkzeugmarkierungen
    • Dauerhafte Kennzeichnung von Maschinenbauteilen
    • Kohlenstoffstahl-Typenschilder Tiefengravur
    • Beschlagteile-Markenmarkierung
    • Fälschungssichere Industriekennzeichnungen

    Zusammenfassung: Die Tiefengravur von Kohlenstoffstahl ist einfacher als bei Edelstahl – gleiche Parameter erzielen größere Tiefe und höhere Geschwindigkeit. 50W Leistung deckt Tiefen bis 0,5 mm ab, 20-30 Durchgänge erreichen praktische Tiefen. Der Schlüssel liegt in Schichtgravur + Luftzufuhr, Rostschutz beachten.

    *Die tatsächlichen Gravur Ergebnisse variieren stark je nach Härte und Kohlenstoffgehalt. Vor der Serie wird ein Musterabgleich empfohlen.*

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