Marcarea cu laser a materialelor plastice

Tehnologii

de Paul Ignat

Marcarea cu laser a materialelor plastice

Există patru metode diferite care pot fi utilizate pentru a marca materialele plastice. Colorarea implică schimbarea culorii materialului chiar sub suprafaţa sa, de exemplu, prin carbonizare. În gravură, zone din materialul de suprafaţă sunt eliminate prin topire şi vaporizare. Spumarea cu laser încorporează bule de gaz în material, determinându-l să se umfle şi să creeze un efect de relief. Proprietăţile modificate ale suprafeţei schimbă modul în care lumina este difractată, creând un contrast întuneric / lumină. Ablaţia implică eliminarea parţială a stratului superior al materialului, lăsând în urmă o depresiune definită, corespunzătoare cu marcarea cerută.

Alegerea celei mai bune tehnici de marcare pentru orice aplicaţie dată depinde de scopul specific al marcării, tipul de material plastic în cauză, precum şi lungimea de undă a sursei laser. Colorarea este metoda de alegere pentru majoritatea termoplasticelor. Carbonizarea (foto deschidere) este folosită pentru a crea marcaje întunecate pe un fundal luminos, utilizând cel mai des lasere cu o lungime de undă de 532 nm sau 355 nm, în timp ce spumarea este folosită pentru a crea marcaje luminoase pe un fundal întunecat (de multe ori negru), folosind de preferinţă o sursă de operare cu laser la o lungime de undă de 1064 nm. În cazul termorigidelor şi elastomerilor, gravarea este de cele mai multe ori preferată (în cea mai mare parte, la o lungime de undă laser de 1064 nm).

 

Colorarea

În cazul în care lungimea de undă laser corespunzătoare este aleasă pentru materialul care urmează să fie prelucrat, marcări închise la culoare pot fi create prin carbonizarea selectivă a unor zone din partea de jos a suprafeţei plasticului. Aportul de energie termică se limitează la o regiune strâns definită, ducând la marcări uşor de citit, care ies în evidenţă în mod clar din materialul de fond.

 

Spumarea

În spumare, matricea de polimer este încălzită scurt, determinând-o să se topească şi să formeze bule de gaz în materialul topit. Aceste bule de gaz, care sunt prinse în material atunci când se răceşte, modifică proprietăţile sale de difracţie si rezultă în zone difuze de reflecţie a luminii. Umflarea cauzată de includerea de bule de gaz este relativ largă şi creează marcări luminoase pe un fundal întunecat.

 

Ablaţia

Materialele plastice multistrat pot fi marcate prin eliminarea unor părţi ale unui strat de acoperire subţire, de exemplu, un lac, cu condiţia ca următoarele cerinţe să fie îndeplinite: trebuie să existe un contrast puternic între culoarea stratului de acoperire şi substrat, materialul trebuie să aibă proprietăţi bune de absorbţie a luminii pentru lungimea de undă laser aleasă şi stratul de acoperire trebuie să aibă o grosime uniformă. Ablaţia este cel mai frecvent utilizată în fabricarea de panouri de bord pentru autovehicule, ca un mijloc de etichetare a comutatoarelor şi afişării în modul de zi şi de noapte. Această aplicaţie necesită lasere cu o stabilitate mare putere puls-la-puls, astfel încât să se evite deteriorarea stratului de lac de bază sau a materialului de substrat semitransparent. Marginile simbolurilor marcate trebuie să fie foarte puternic definite, ceea ce înseamnă că şi calitatea şi focusabilitatea fasciculului laser sunt, de asemenea, factori foarte importanţi.

 

Gravarea

În gravare, nicio căldură nu pătrunde în interiorul componentei - în schimb, materialul expus pe suprafaţa sa este topit şi vaporizat. Datorită conductivităţii termice scăzute, doar o mică parte din material este încălzit până la punctul de topire şi suferă ceea ce este efectiv un proces de sublimare. Cu toate acestea, expansiunea termică sau fisurarea materialului poate duce la marcări, cu o margine dură ridicată, un fenomen întâlnit, de asemenea, atunci când se gravează metale. Gravarea este folosită pentru a marca materiale termoplastice, termorigide şi elastomeri.

Marcare plastic

 

Marcarea vectorială prin intermediul unor lasere cu cristal solid

Majoritatea utilizatorilor de lasere de marcare cu cristal solid folosesc procesul flexibil de marcare vectorială, în care două oglinzi mobile deviază raza laser pe axa X şi respectiv Y. Un sistem de lentile focusează raza pe piesa de prelucrat, în timp ce sistemele optice de focalizare, special concepute, se asigură că punctul focal rămâne pe acelaşi plan. Viteza de deviaţie maximă pe piesa de prelucrat este de 12 m/s, lucru care permite ca marcări alfanumerice să fie aplicate la o rată de câteva mii de caractere pe secundă. Mărimea câmpurilor de marcare variază de obicei, între 60x60 şi 290x290 mm.

 

Marcarea cu laser: soluţia economică şi extrem de flexibilă

Laserul este un instrument universal pentru aplicaţii de marcare care, în acelaşi timp, oferă posibilităţi infinite de soluţii personalizate integrate. Cea mai bună abordare pentru companiile care doresc să valideze procesul de marcare este de a lucra mână în mână cu producătorul de lasere. În acest fel, ei pot fi siguri că vor alege un laser corespunzător şi să fie în măsură să definească parametri optimi de proces care să ia în considerare diverse aspecte esenţiale, cum ar fi lungimea de undă a laserului, marcarea de calitate (contrast, omogenitate, rezoluţie şi lizibilitate), timpul de procesare şi, mai presus de toate, cerinţele lor specifice de produs. Deciziile luate în această etapă vor stabili durata ciclului de producţie în funcţie de numărul şi calitatea componentelor care urmează să fie fabricate.


Paul Ignat este Director de vânzări LaserSystems SRL


 


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord