Funktions- und Kennzeichnungselemente Flexible Kennzeichnung

Mehr Effizienz durch intelligente Kennzeichnung mittels laserbeschriftbaren Folien

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Das klassische Typenschild aus Metall hat ausgedient. Um Bauteile möglichst effizient zu kennzeichnen, setzen Automobil- und Maschinenbauer verstärkt auf laserbeschriftbare Folien. Der Grund: Die innovativen Spezialetiketten sind flexibel in Form und Größe, individuell beschriftbar, dauerhaft beständig und lassen sich just-in-time an der Fertigungslinie erstellen und applizieren. Das reduziert die Komplexität im Herstellungsprozess und senkt nachhaltig die Kosten.

Eine Alternative zum Typenschild aus Metall sind selbstklebende Etiketten schon lange. Sie werden entweder vorgedruckt an die Fertigungslinie geliefert oder im Thermotransferdruck individuell beschriftet. Letzteres ist zwar ein vergleichsweise günstiges Verfahren, erfüllt jedoch bei Beständigkeit und Flexibilität oft nicht die Anforderungen der Kunden.

Um die Etiketten vor äußeren Einflüssen zu schützen, müssen sie nach dem Bedrucken mit einem Schutzlaminat kaschiert werden. Damit Label und Schutzfolie zueinander passen sind sie in Größe und Form vordefiniert, was die Flexibilität einschränkt. Hier liegen die Vorteile der Laserbeschriftung, denn der Laserstrahl übernimmt die Funktion des Beschriftens und kann die Etiketten gleichzeitig im benötigten Format aus der Folienmaterialbahn ausschneiden. Das sorgt für mehr Flexibilität und macht den Verarbeitungsprozess schlanker.

Das Problem und die Lösung

Das Problem: Bei der herkömmlichen Laserbeschriftung brennt der Laserstrahl die oberste Schicht der Kunststofffolie an genau definierten Stellen ab und legt so die darunter liegende Farbschicht frei. Doch aufgrund der fehlenden Schutzschicht bleibt das Ergebnis anfällig gegen mechanischen Abrieb. Zudem werden beim Abbrennvorgang staub- und gasförmige Emissionen freigesetzt, die selbst bei formtgestanzten Etiketten den Einsatz von wartungsintensiven Absauganlagen notwendig machen.

Deshalb hat Schreiner ProTech mit der Color Laserfolie, kurz CLF, ein innovatives Folienmaterial entwickelt, das diese Nachteile überwindet und die Vorteile der Laserbeschriftung konsequent nutzbar macht.

Emissionsfrei und beständig

Das Prinzip ist einfach: Statt die oberste Folienschicht abzubrennen, wird die Laserenergie genutzt, um einen Umwandlungsprozess auszulösen. Dafür ist die CLF von Schreiner ProTech modular aufgebaut. Ohne sie zu zerstören durchdringt der Laserstrahl zunächst eine transparente Laminatschicht und trifft dann auf die darunter liegende laseraktive Schicht. Erst hier wird die Energie absorbiert. Es kommt zu einer Reaktion, so dass die eine Ebene tiefer liegende Farbschicht freigelegt wird. Komplettiert wird der Folienverbund durch eine exakt auf den jeweiligen Untergrund und die Anforderungen des Kunden abgestimmte Klebstoffschicht.

Die Schwächen der herkömmlichen Laserbeschriftung gehören damit der Vergangenheit an. Denn die Beschriftung der Color Laserfolie findet völlig emissionsfrei im Inneren des Folienverbunds statt. Für die Beschriftung formatgestanzter Etiketten sind investitions- und wartungsintensive Absauganlagen deshalb überflüssig. Zudem schützt die transparente Laminatschicht alle Informationen dauerhaft zuverlässig vor mechanischem Abrieb und äußeren Einflüssen.

Darüber hinaus zeichnen sich die einzelnen Polymerschichten durch ihre sehr hohe Temperaturtoleranz von -40 bis +130 oder kurzzeitig sogar bis +150 Grad Celsius aus. Der Materialverbund ist ebenso UV- wie witterungsbeständig und erreicht damit die von der Industrie geforderte Lebensdauer von bis zu 15 Jahren.

Bis zu 3.000 mm pro Sekunde randscharf und präzise beschriften

Für die Beschriftung eignen sich alle handelsüblichen Nd:YAG-, Vanadat- und Faserlasersysteme. Dabei erfordert die Kennzeichnung mittels Umwandlung weitaus weniger Energie als das Abbrennen und erfolgt wesentlich schneller. Die CLF von Schreiner ProTech lässt sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 3.000 mm pro Sekunde randscharf und präzise beschriften.

Dabei ermöglicht der modulare Aufbau eine große Vielfalt an frei wählbaren Material- und Farbvarianten. Zudem kann die Color Laserfolie direkt nach der Verarbeitung noch repositioniert werden. Das erhöht den Verarbeitungskomfort, minimiert die Fehlerquote und spart Material.

Produktpiraterie hat ausgedient

Maßstäbe setzt die CLF von Schreiner ProTech auch in puncto Sicherheit und Originalitätsschutz. Ein Aspekt, der angesichts zunehmender Produktpiraterie immer wichtiger wird. Die Color Laserfolie kann mit Sollbruchstellen ausgerüstet werden, die ein zerstörungsfreies Ablösen schon kurze Zeit nach der Applikation unmöglich machen. Hinzu kommen kundenindividuelle Merkmale wie ein integriertes Logo, mit bloßem Auge unsichtbare Mikrobeschriftungen, Hologramme oder Farbkippeffekte.

Erfolgsbeispiel Bosch: CLF mit integriertem Lackierschutz

In der Praxis hat sich die CLF bereits vielfach bewährt. Eindrucksvoll zeigen lässt sich das etwa am Beispiel der Robert Bosch GmbH. Der Automobilzulieferer stellt Einspritzpumpen für den sparsamen Common Rail Diesel her. Um den Fertigungsprozess effizienter zu machen, hat Schreiner ProTech ein multifunktionales CLF-Typenschild für Rails und Pumpen entwickelt, das die bis dahin eingesetzten, aufwändig vernieteten Aluminiumschilder ersetzt.

Die Anforderungen: Voraussetzung war eine hohe Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit, damit das Label Öl- und Waschbädern bis zu 120 Grad Celsius standhält und dabei zuverlässig auf rauer Graugussoberfläche haftet. Das Typenschild sollte kratz- und wischbeständig sowie flexibel nachbeschriftbar sein und eine automatische Lesbarkeit von Barcodes und 2D-Codes über den gesamten Herstellungsprozess hinweg ermöglichen.

Die Lösung: Schreiner ProTech hat eine CLF mit integriertem Lackierschutz entwickelt. Das Label bleibt während des gesamten Fertigungsprozesses auf dem Bauteil, ist durch eine Lackierschutzschicht hindurch nachbeschriftbar und verbessert so die Prozesssteuerung. Nach dem Lackiervorgang wird der Lackierschutz einfach per Hand abgezogen.

Das Fazit von Bosch: „Mit dem neuen CLF-Typenschild ist es uns gelungen, die Anzahl der Arbeitsschritte zu reduzieren und gleichzeitig die Materialkosten zu senken. Darüber hinaus konnten wir auch die Rückverfolgbarkeit verbessern.“

Erfolgsbeispiel Opel: flexible Kennzeichnung mit CLF

Auch Opel hat mit Hilfe einer CLF-Lösung von Schreiner ProTech Kosten und Komplexität in der Herstellung deutlich reduziert. Eingesetzt wird die Laserfolie bei der Produktion des Opel Corsa. Bisher mussten viele verschiedene Kennzeichnungsschilder entwickelt, getestet, bevorratet und an den einzelnen Produktionsstationen bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden. Die Folge waren unterschiedliche Materialien und diverse Lieferanten, deren Koordination einen großen Warenwirtschafts- und Logistikaufwand bedeutete. Die Lösung brachte ein flexibler CLF-Schildersatz von Schreiner ProTech.

Mit dem so genannten Flexible Label System ist Opel jetzt in der Lage, alle fahrzeugspezifischen Informationen wie Fahrgestellnummer, Reifendruck oder Gewicht direkt an der Endmontagelinie zu generieren. Dazu ruft die Laseranlage die Daten einfach über das Opel Produktionssystem ab und erstellt just-in-time den kompletten Labelsatz pro Corsa.

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