Technische Werkstoffe wie Kohlefaser, Titan, Sonderlegierungen, Keramik und Gummi erfordern eine dauerhafte Kennzeichnung, die ihre funktionalen Eigenschaften in keiner Weise beeinträchtigt. Diese Kennzeichnung geht weit über eine rein optische Identifikation hinaus: Sie muss als zuverlässige Lösung zur dauerhaften industriellen Identifikation verstanden werden, die vollständig in die Prozesse der Rückverfolgbarkeit und in die normativen Konformitätsanforderungen integriert ist (Seriennummern, Datamatrix-Codes, UDI usw.).
Bei Werkstoffen, die unter hohen Betriebsbelastungen eingesetzt werden, muss die dauerhafte Kennzeichnung mit höchster Präzision ausgeführt werden, um die Bauteilintegrität zu erhalten, ohne die mechanischen Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Die industriellen Kennzeichnungstechnologien werden in Abhängigkeit von den Werkstoffeigenschaften und den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ausgewählt.
SIC MARKING bietet ein umfassendes Programm an Maschinen für die dauerhafte Kennzeichnung, darunter Laserkennzeichnungsmaschinen, Nadelprägekennzeichnungsmaschinen und Ritz-Kennzeichnungsmaschinen — jede ausgelegt für die spezifischen Anforderungen technischer Werkstoffe und konzipiert für dauerhaft zuverlässige, präzise und normenkonforme Kennzeichnungen.
Die Kennzeichnung von Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK) erfordert ein hohes Maß an technologischer Kompetenz. Das Laserkennzeichnen von CFK-Bauteilen hat sich als Referenzverfahren etabliert, da es eine dauerhafte, berührungslose Kennzeichnung ermöglicht, die sowohl die Polymermatrix als auch die Faserstruktur unverändert erhält.
Mechanische Kennzeichnungsverfahren wie das Nadelprägekennzeichnen und das Ritz-Kennzeichnen sind für CFK-Werkstoffe grundsätzlich nicht geeignet, da sie das Risiko von Delamination und Risseinleitung in der Verbundstruktur bergen.
Das Laserkennzeichnen von Kohlefaser gewährleistet Kennzeichnungen, die dauerhaft, maschinell lesbar und normkonform sind und die Anforderungen an Rückverfolgbarkeit und Zertifizierung in den Bereichen Luftfahrt, Medizintechnik und Profisport vollständig erfüllen.
Titan zeichnet sich durch seine hohe Härte, seine geringe Wärmeleitfähigkeit, seine Reaktivität bei erhöhten Temperaturen und seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aus — Eigenschaften, die die Auswahl und Parametrierung der dauerhaften Kennzeichnungstechnologien direkt bestimmen: Laserkennzeichnen, Nadelprägekennzeichnen oder Ritz-Kennzeichnen.
Das Kennzeichnen von Titanbauteilen erfordert eine äußerst präzise Parametrierung, um den Wärmeeintrag zu kontrollieren und Wärmeeinflusszone sowie Risseinleitung zu vermeiden. Insbesondere das Laser-Anlassen (Annealing) ermöglicht dabei hochkontrastige Kennzeichnungen ohne Materialabtrag. Diese Eigenschaften gewährleisten eine zuverlässige und dauerhafte Rückverfolgbarkeit, die vollständig den normativen Anforderungen der Bereiche Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Industrieanlagenbau entspricht.
Das Nadelprägekennzeichnen wird in der Luftfahrtindustrie bevorzugt für die Kennzeichnung von Titanbauteilen eingesetzt.
Sonderlegierungen, einschließlich der Kennzeichnung von Inconel-Bauteilen, erfordern eine dauerhafte Kennzeichnung mit höchster Präzision, bei der die Werkstoffeigenschaften die Auswahl der Kennzeichnungstechnologie direkt bestimmen: Laser-Anlassen (Annealing) zur Erhaltung der metallurgischen Integrität und der Passivschicht, Nadelprägekennzeichnen für maximale Beständigkeit unter extremen Betriebsbedingungen sowie Ritz-Kennzeichnen für spezifische Sonderanwendungen.
Die Prozessparameter müssen bauteilspezifisch validiert werden, um Wärmeeinflusszonen, Risseinleitung oder Mikrorisse zu vermeiden und Lesbarkeit sowie mechanische Belastbarkeit über die gesamte Lebensdauer des Bauteils sicherzustellen.
In den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Energie stellt die dauerhafte Kennzeichnung einen sicherheitskritischen Qualifizierungsprozess dar. Er umfasst Prüfungen, Kontrastverifikation und Kompatibilität mit Rückverfolgbarkeitsstandards (Datamatrix DPM, UDI) und erfordert zugleich die präzise Beherrschung der Laserparameter (Leistung, Frequenz, Energie), um Wärmeakkumulation zu begrenzen, Einstellungen zu dokumentieren sowie normative Konformität und Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Keramik erfordert aufgrund ihrer extremen Härte, geringen Bruchzähigkeit und niedrigen Wärmeleitfähigkeit eine berührungslose dauerhafte Kennzeichnung mit streng kontrolliertem Energieeintrag. Das Laserkennzeichnen ist das Referenzverfahren für diese Kennzeichnungstechnologie — mit kurzen Pulsen bei kontrollierter Leistung und Frequenz, um Abplatzungen, Rissbildung und Wärmeeinflusszonen zuverlässig zu vermeiden.
Parameter und Wellenlänge müssen auf die jeweilige Keramikformulierung (Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Nitride, Karbide) abgestimmt werden. Bauteilspezifische Qualifizierungsversuche sind erforderlich, um einen reproduzierbaren und zerstörungsfreien Prozess zu bestätigen.
Normative und funktionale Anforderungen (Medizintechnik — UDI, Luftfahrt, Elektronik) machen eine Kennzeichnungsqualifizierung zwingend erforderlich: Datamatrix-DPM-Codes und Seriennummern müssen dauerhaft lesbar bleiben, ohne die mechanischen Eigenschaften des Keramikbauteils zu beeinträchtigen. Validierungsprotokolle mit Sichtprüfung, mechanischen Prüfungen und lückenloser Rückverfolgbarkeitsdokumentation sichern die dauerhafte Lesbarkeit und funktionale Integrität des Bauteils über seine gesamte Betriebsdauer.
Gummi stellt spezifische Anforderungen an die Kennzeichnung: Die hohe Elastizität und Wärmeempfindlichkeit schließen aggressive mechanische Kennzeichnungsverfahren aus, während ein unkontrollierter Energieeintrag zu lokalen Werkstoffschädigungen führen kann. Das Laserkennzeichnen mit geringer Energie ist die empfohlene Lösung — mit optimierten Prozessparametern und werkstoffspezifischen Qualifizierungsversuchen für jede Mischung (EPDM, NBR, Silikon, FKM). So wird eine langfristige Rückverfolgbarkeit gewährleistet, ohne die Dichteigenschaften oder mechanischen Kennwerte des Bauteils zu beeinträchtigen.
Gummi kombiniert hohe Elastizität (Bruchdehnung in der Regel zwischen 200 und 800 %), geringe Steifigkeit, begrenzte Wärmeleitfähigkeit und eine ausgeprägte Wärmeempfindlichkeit. Diese Eigenschaften machen Kennzeichnungsverfahren ohne mechanische Bauteilbelastung zwingend erforderlich.
Das Verhalten bei der dauerhaften Kennzeichnung variiert erheblich je nach Mischungsformulierung und Füllstoffgehalt — insbesondere Ruß — und macht gezielte werkstoffspezifische Versuche unerlässlich, um den erforderlichen Kontrast, die Beständigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen und die normative Konformität sicherzustellen, ohne die funktionale Integrität und Dichtheit des Bauteils zu beeinträchtigen.
Die Auswahl der Kennzeichnungstechnologie richtet sich nach der Übereinstimmung zwischen Werkstoff, eingebrachter Energie und zulässigen mechanischen Belastungsgrenzen.
Das berührungslose Laserkennzeichnen ist das bevorzugte Verfahren für empfindliche Werkstoffe — Kohlefaserverbundwerkstoffe (CFK), technische Keramiken und Elastomere — da es jede mechanische Bauteilbelastung und das Risiko funktionaler Schädigungen ausschließt.
Das Nadelprägekennzeichnen (NP) wird eingesetzt, wenn tiefe und hochgradig beständige Kennzeichnungen gefordert sind — insbesondere bei Legierungen unter extremen Betriebsbedingungen (Inconel, Monel) oder wenn die Langzeitbeständigkeit der Kennzeichnung ein sicherheitskritisches Anforderungsmerkmal ist. Das Nadelprägekennzeichnen wird darüber hinaus für die präzise Kennzeichnung von Luftfahrtbauteilen mit kontrollierter Eindrucktiefe eingesetzt, um Risseinleitung zuverlässig zu vermeiden.
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