Лазерная гравировка и маркировка на пластике: работа, преимущества и применение

 

Лазерная маркировка на пластике или лазерная гравировка на пластике — это процесс, при котором компоненты маркируются или маркируются с помощью лазера.

 

Полимер, из которого изготовлены пластиковые детали, определяет используемый метод, а также количество энергии, необходимой для выполнения лазерной гравировки пластика. Результат лазерной маркировки зависит как от типа пластика, так и от используемых добавок, таких как красители и тип используемого лазера.

 

Как работает лазерная маркировка на пластике?

Лазерная маркировка — это оптический процесс, при котором пластик поглощает лазерный луч, не контактируя с ним. Это типичное поведение также используется при лазерной сварке пластмасс, когда один сварочный шов поглощает луч, а другой сварочный шов прозрачен для лазера.

 

Лазерная маркировка может быть нанесена на множество различных типов пластмасс и термопластов. Если пластик нельзя маркировать лазером, его обычно можно обрабатывать добавкой или суперконцентратом, подходящим для лазерной маркировки пластика.

ультрафиолетовый лазер  | зеленый лазер  | Ультрафиолетовые лазеры  | ультрафиолетовый лазер dpss  | наносекундный лазер  | УФ лазерный источник  | Твердотельные лазеры 

пластиковые гранулыПод маточной смесью мы подразумеваем концентрированную смесь пигментов и/или добавок, инкапсулированных во время термического процесса в поддерживающую смолу, которая затем охлаждается и нарезается в гранулированную форму. Добавки, такие как цветные пигменты, также могут влиять на способность лазерной маркировки.

Ключевым моментом в процессе лазерной гравировки пластика является достижение достаточного поглощения лазерного луча материалом. Металлы имеют тенденцию отражать большую часть луча, в то время как у пластика широкое отражение и очень высокое поглощение.

 

Низкая теплопроводность пластика означает, что потери энергии при лазерной маркировке малы, поэтому обработка выполняется очень быстро. Поглощение макромолекулярной структурой пластика обычно находится в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне.

 

Лазерное нанесение на пластиковую этикетку 

Для получения дополнительной информации читайте -> Почему используются УФ-лазеры: области применения, характеристики и типы.

 

Преимущества лазерной маркировки на пластике

Такие процедуры, как лазерная маркировка и гравировка, все чаще используются в промышленности, поскольку они считаются особенно надежными, а также предлагают многочисленные преимущества по сравнению с традиционными технологиями маркировки:

Маркировка является постоянной, так как она водонепроницаема, устойчива к износу и теплу, свету и химическим веществам;

Лазерная маркировка — чрезвычайно эффективный, высококачественный и защищенный от подделки процесс;

Максимальная гибкость в дизайне маркировки, поэтому она также подходит для обычно труднодоступных мест;

Весь процесс происходит без контакта с материалом;

Нет износа инструмента и дополнительных затрат на дополнительные материалы, такие как химикаты, краски и т. д.;

Обрабатываемый пластик всегда свободен от давления, напряжения и фиксации, чтобы гарантировать неизменно однородные результаты;

Обработка проста и не требует предварительной или последующей обработки;

Благодаря короткому времени настройки лазерной машины и предлагаемой гибкости даже небольшие партии могут быть экономично маркированы.

Автомобильные кнопки с лазерной маркировкой

Типы используемых лазеров

Во время лазерной маркировки пластмассы претерпевают оптические изменения поверхности под воздействием вышеупомянутого луча. Для этого используются разнообразные лазерные опоры, различающиеся по способу генерации луча. При обработке пластика на результат влияет не только тип лазера, но и используемая длина волны.

Длина волны лазера играет важную роль в маркировке пластика. При использовании твердотельных лазеров с удвоенной (532 нм) или утроенной (355 нм) частотой диапазон пластиковых материалов, на которых можно получить хороший результат лазерной маркировки, становится очень широким.

 

Также, учитывая экономический фактор, большинство применений лазерной маркировки выполняется с источниками инфракрасного излучения (волокно, Nd: YAG).

 

Лазерная маркировка пластика инфракрасным лазером

Для получения дополнительной информации читайте -> От лазера C02 до волоконного лазера, давайте познакомимся с наиболее популярными типами лазеров.

 

Методы лазерной маркировки на пластике

Вспенивание оставляет ощутимый след на поверхности всех полимеров, но также и на некоторых металлах. Тепло, создаваемое лазером, расплавляет поверхность, а позже, благодаря быстрому охлаждению, пузырьки остаются инкапсулированными в материале, образуя положительный знак, к которому можно прикоснуться рукой. В зависимости от материала этот знак бывает светлого или темного цвета. В этом случае лазер работает на низком уровне мощности и с более длинными импульсами.

Карбонизация пластика. Этот метод позволяет получить сильные цветовые контрасты на ярких поверхностях и может использоваться как для полимеров, так и для биополимеров. В процессе карбонизации лазер нагревает поверхность материала, что приводит к выделению кислорода и водорода. Таким образом, поверхность пластика карбонизируется из-за концентрации углерода. Этот метод имеет немного более длительное время маркировки, чем другие процессы.

Изменение цвета. Лазерная маркировка с изменением цвета представляет собой электрический процесс, который переупорядочивает или разрушает пигментированные макромолекулы и обеспечивает максимальную читаемость. Материал не удаляется, поверхность гладкая и неизмененная, но возможно небольшое пенообразование. Цветовая вариация может быть как светлой, так и темной, хотя чаще всего это темная тонировка.

Лазерное удаление или абляция. Лазерное удаление применяется при многослойных пластиках (ламинатах). В процессе удаления лазерный луч удаляет тонкие покровные верхние слои, нанесенные на основной материал, например краски. Это создает эффект цветовых контрастов из-за различий между различными слоями.

Лазерная гравировка на пластиковых медицинских изделиях

Области применения

Лазерная маркировка все больше заменяет традиционные методы печати, особенно при маркировке пластмасс, где она в настоящее время стала предпочтительным методом.

Прежде всего, лазер является привилегированным с точки зрения прослеживаемости. Пластмассам часто присваиваются штрих-коды или номера партий для идентификации их происхождения. Бесчисленные области применения во всех отраслях промышленности выигрывают от использования лазеров, например:

 

Пластиковые корпуса

Пластиковые корпуса

Электрические розетки

Клавиатуры

Кнопки и переключатели

Идентификационные этикетки для животных

Фильмы

Датчики

Электронные компоненты

Печатные схемы

Инструменты

Лазерная маркировка пластика для отслеживания

Пластик подходит для лазерной маркировки

Не все пластмассы с высокими эксплуатационными характеристиками по своей природе способны подвергаться лазерной маркировке. Например, полиоксиметилен-ацетальная смола POM и термопластичный полиамид PA, если они не модифицированы добавками, обычно не показывают никакого изменения цвета при маркировке инфракрасным лазером (Fiber, Nd: YAG).

Поэтому в этом случае предлагается использование определенных добавок. С помощью волоконного лазера можно маркировать многие коммерческие пластмассы, такие как поликарбонат, АБС и многие другие, с постоянной, быстрой и высококачественной отделкой.

 

Некоторые пластмассы, подходящие для лазерной маркировки:

 

PEEK - натуральный TECAPEEK

Медицинский ПЭЭК

PEEK 30, наполненный стекловолокном

ПБТП

Медицинский ППСУ

АБС

ПЭТФ

TECAFORM AH LMTECASON P MT