Как правильно выбрать пластик для лазерной маркировки, лазер 355 нм, лазер 532 или лазер 1064

Некоторые промышленные пластмассы больше подходят для лазерной маркировки, чем другие материалы. В некоторых случаях цветовой контраст, достижимый с помощью лазера, не соответствует удобочитаемости и высокому качеству маркировки, требуемым методами быстрой маркировки. Однако эту проблему можно решить за счет использования специальных чувствительных к лазерному излучению добавок, таких как наполнители, стабилизаторы и невыцветающие пигменты. Это значительно улучшает дополнительное экспериментальное исследование материалов для лазерной маркировки. Пластмассами, обычно подходящими для этих экспериментов, являются полиэтилен, полистирол, полиоксиметилен, полиуретан, полипропилен, поливинилхлорид.

Лазерная маркировка пластика

Характеристики лазерного поглощения различных пластиков

Для использования в лазерной маркировке пластик должен поглощать определенное количество лазерного луча. На макроуровне большинство пластиков поглощают только ультрафиолетовые и дальние инфракрасные лучи в электромагнитном спектре (CO2-лазер, длина волны 10,6 мкм). Однако с помощью добавок, наполнителей и пигментов характеристики поглощения материала можно изменить, чтобы повысить его способность поглощать лазерные лучи в ближнем инфракрасном (1064 нм) или видимом зеленом (532 нм) диапазонах. Это позволяет ускорить обработку и повысить контрастность. Всегда рекомендуется протестировать различные лазерные технологии на материале, который вы хотите использовать, чтобы выбрать правильный.

Большинство лазеров, используемых для маркировки, излучают красный свет с длиной волны 1064 нм. Но инструменты, разработанные специально для обработки пластиковых и полупроводниковых материалов, позволяют лазерам работать в зеленом (532 нм) и ультрафиолетовом (355 нм) диапазонах. Применение ультрафиолетового света особенно интересно, потому что оно открывает новую эру маркировки пластика. Энергия коротковолнового ультрафиолетового света инициирует фотохимическую реакцию, но не разрушает материал из-за чрезмерного подвода тепла. При обработке важных материалов, таких как пластмассы с антипиренами, эти лазерные источники способны наносить высококонтрастную маркировку на очень высоких скоростях обработки с наилучшим качеством поверхности.

Лазерная маркировка пластика 355 нм: https://www.rfhtech.com/s9-series-3w-5w-10w-uv-laser_p9.html 

Зеленый лазер для маркировки пластика с длиной волны 532 нм: https://www.rfhtech.com/s9-series-532-green-laser-5w-10w_p432.html 

Существует четыре различных способа маркировки на пластике. Обесцвечивание предполагает изменение его цвета только под поверхностью материала, например, при карбонизации. В методе гравировки площадь поверхности материала удаляется путем плавления и испарения. Метод лазерного вспенивания включает пузырьки газа в материал, чтобы вызвать его набухание и создать эффект рельефа. Свет создаст дифракционные свойства на поверхности модифицированного материала, что приведет к эффекту яркого/темного контраста. Метод абляции основан на необходимом содержании маркировки путем частичного удаления поверхностного материала, оставляя след с вогнуто-выпуклым эффектом.

Как выбрать самый широкий спектр наилучших методов маркировки, зависит от конкретного применения маркировки, типа пластика и длины волны лазерного источника. Метод изменения цвета подходит для большинства термопластиков. Метод карбонизации дает эффект темной маркировки на светлом фоне, и в большинстве случаев используется лазер с длиной волны 532 или 355 нм. Правило вспенивания используется для получения эффекта яркой маркировки на темном фоне (обычно черном) с помощью лазера с длиной волны 1064 нм от работающего лазерного источника. Гравировка больше подходит для термореактивных и эластичных пластиков (в большинстве случаев лазер имеет длину волны 1064 нм).

Лазеры, используемые для маркировки, обычно производят излучение в инфракрасном диапазоне длин волн. Зеленые лазеры и УФ-лазеры предназначены для пластиковых и полупроводниковых материалов. В специальных областях маркировки использование УФ-излучения открывает новые возможности для лазерной маркировки пластмасс. Короткая длина волны напрямую вызывает фотохимическую реакцию с пластиковым композитом без нагревания, поэтому материал не повреждается; особенно некоторые из наиболее важных материалов, пластмассы, содержащие антипирены, или чувствительные электронные компоненты. Эти лазеры выполняют высококонтрастную маркировку на очень высоких скоростях без какого-либо негативного влияния на качество поверхности.

Наиболее важным моментом является то, что пластик должен в значительной степени поглощать лазерное излучение. Биомакромолекулярная структура пластмасс обычно поглощает свет только в ультрафиолетовом диапазоне и дальнем инфракрасном (ИК) диапазоне (длина волны 10,6 м). Добавки, наполнители и пигменты в инженерных пластмассах оказывают большое влияние на поглощающие характеристики материала, так что пластмасса может лучше поглощать лазерный луч в ближнем инфракрасном диапазоне или в видимом зеленом лазерном диапазоне. С помощью этого метода можно получить более высокую скорость маркировки и лучшую контрастность.