Warum Markieren und Codieren von Glas immer wichtiger wird

Der Laser wird in der Glasbranche immer mehr Bestandteil der täglichen Arbeit und ist aus der Glasveredlung nicht mehr wegzudenken. Neben dem Schneiden, Bohren oder Schweißen erarbeitet er sich immer mehr Anwendungsgebiete, denn der Laser kann noch viel mehr: Hier ein Überblick von Glasberater Dr. Thomas Schmidt.

Markierungen auf Glas gibt es schon länger. Zunehmend wird auch der Laser zum Markieren und Kennzeichnen eingesetzt. Dabei spielt er seine Vorteile vor allem in Bereichen aus, in denen klassisches Markieren nicht oder nur schwer in Frage kommt. Nachfolgend werden die verschiedenen Arten der Markierung und Codierung beleuchtet.

Laser-Entschichten

Eine Lackschicht oder eine dünne Beschichtung, wie eine Low-E- oder Sonnenschutzschicht, kann mittels Lasers partiell entfernt werden. So entstehen Strukturen, die wiederum zu Bildern oder Markierungen zusammengefügt werden können. So lassen sich durch den Laserstrahl dann Bilder und Codes gestalten.

Laser-Gravieren

Dabei werden auf der Glasoberfläche kleine Stücke herausgebrochen, das Glas also minimal beschädigt, ähnlich wie bei einer Markierung mittels Sandstrahlen. Der verwendete Laser kann ein CO₂- Laser oder ein UV- Laser sein.

Der Laser wird dabei entweder über eine Schablone auf das Glas gestrahlt, wenn die gleichen oder selten wechselnde Beschriftungen aufgebracht werden sollen, oder über eine Ablenkvorrichtung „schreibend“ über die zu beschriftende Fläche geführt; hierbei lassen sich Informationen in Klarschrift oder Codes aufbringen. Zum Einsatz kommen solche Beschriftungen z.B. für Flachgläser vor dem Vorspannprozess sowie zur Oberflächenbearbeitung, ähnlich dem Sandstrahlen.

Laser-Markieren

Mittels Laser Farbe in oder auf Glas zu bringen, ist noch relativ neu. Dabei werden Partikel, die das Glas färben können, mit Hilfe eines Laserstrahls mit dem Glas untrennbar „verschmolzen“. Diese Färbung kann visuell sichtbar sein oder nur beispielsweise unter UV-Licht sichtbar gemacht werden. Dadurch, dass der Laser nur sehr kleine Bereiche beschreibt, kann ein hochauflösendes Bild oder eine entsprechende Markierung generiert werden.

Hologramme

Hologramme zeigen je nach Blickwinkel unterschiedliche Bilder, jetzt auch bei Glas: Eine neue Entwicklung des Laserzentrums Hannover mit weiteren Partnern macht genau dies möglich. Mittels Picosekunden-Laser (Picosekunde = ein Billionstel einer Sekunde) werden feinste Strukturen auf der Glasoberfläche erzeugt, die Gitter im Bereich der Lichtwellenlänge erzeugen.

An diesen Gittern kann das Licht „gebeugt“ werden und es entstehen Interferenzen, die dann zu Verstärkungen und Abschwächungen des Lichtstrahls führen.

Durch geschickte Anordnung der Oberflächenstrukturen kann nun diese Interferenz so gelenkt werden, dass eine Beschriftung stattfindet. Es entsteht ein Hologramm, das unterschiedliche Informationen preisgibt, je nachdem welches Licht in welchem Winkel auf die Glasoberfläche trifft. Diese Infos können dann einzeln oder in Kombination wieder ausgelesen werden.

Solche komplexen Beschriftungsbilder eignen sich ideal, um Produktkennzeichnungen sichtbar und fälschungssicher anzubringen oder QR-Codes zu erzeugen, die Informationen zum Produkt sowie zur Lieferkette beinhalten können.

Alle vorgestellten Laser-Markierungen sind im Prinzip maschinenlesbar und lassen sich in eine Produktverfolgung im Rahmen einer Industrie 4.0 Strategie/vernetzten Produktion einbinden.

Dieser Artikel von Dr. Thomas Schmidt ist zuerst erschienen in GLASWELT 04/2020. Dr. Thomas Schmidt ist Unternehmensberater für die Flachglas veredelnde Industrie.  www.glasberater.com