Текстовая маркировка лазером для синтетических материалов
Лазеры наносят маркировку на заготовки из синтетических материалов на длительное время и позволяют учитывать различные пожелания заказчиков. Технология не причиняет ущерба окружающей среде и снижает расход материалов. в отличие от традиционных методов маркировки, здесь не требуются шаблоны или расходные материалы, например чернила. Текстовая маркировка лазером на синтетических поверхностях всегда отличается стойкостью к истиранию. В целом различают три метода нанесения надписей лазером: цветовой переход, изменение поверхности и снятие слоев.
Метод: текстовая маркировка лазером для деталей из синтетических материалов
Главным условием для текстовой маркировки лазером синтетических материалов является достаточное поглощение луча лазера материалом. В металлах большая часть лазерного излучения отражается, в то время как в синтетических материалах наряду с поглощением большое значение имеет трансмиссия и диффузное отражение. Низкая теплопроводность синтетических материалов ведет к низким потерям энергии во время процесса маркировки. Поэтому маркировка синтетических материалов осуществляется быстрее, чем металлов. Макромолекулярная основная структура синтетических материалов, как правило, абсорбирует в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне, а различные добавки, например сажа или красители, наоборот, поглощаются в различных диапазонах длины волн. Так как для лазера доступны разные длины волн, то длину волн можно оптимизировать для соответствующего материала.
Какие синтетические материалы подходят для лазерной маркировки?
В зависимости от синтетического материала, используемой длины волны лазера и добавок короткоимпульсный лазер позволяет добиться разных результатов маркировки. Для достижения высокого уровня четкости печати и хорошего качества маркировки к некоторым промышленным синтетическим материалам рекомендуется добавлять чувствительные к лазеру присадки. Свойства синтетических материалов в значительной мере сохраняются.
В зависимости от применения длина волны лазера играет важную роль в нанесении маркировки на синтетические материалы. Ассортимент материалов, пригодных для нанесения маркировки, при использовании твердотельных лазеров с двойной частотой (532 нм, зеленый) или тройных твердотельных лазеров (355 нм, УФ) можно расширить. Как правило, они позволяют достигать лучших результатов, чем стандартные системы с длиной волны 1 064 или 1 030 нм.
Что необходимо учитывать при нанесении маркировки на синтетический материал?
Синтетический материал — это материал, представляющий некоторые трудности для маркирующих инструментов. Главной задачей является сохранение читаемости маркировки в течение длительного времени. Использование чернил, например, влечет за собой некоторые ограничения. Кроме того, синтетические материалы сильно отличаются друг от друга. Разные свойства и добавки к материалу часто требуют индивидуальных решений для маркировки. С лазером в этом случае работать гораздо удобнее, он оставляет легкие загрязнения на поверхности, при этом можно работать без предварительного изготовления образцов, как, например, в трафаретной и тампонной печати.
Виды использования маркировочных лазеров для синтетических материалов
Изменение цвета
К цветовому переходу при нанесении надписей лазером на синтетические материалы относятся изменение цвета, обесцвечивание и карбонизация. Молекулы краски можно выборочно обесцвечивать или изменять по цвету. За счет энергии луча лазера отдельные молекулы, например пигменты красителя, разрушаются или изменяют структуру. Поверхность остается неповрежденной и гладкой. При карбонизации сгорает или обугливается углеродосодержащий синтетический материал у поверхности. Как правило, этот метод используется для светлых синтетических материалов.
Снятие слоев
На многослойные или лакированные синтетические материалы лазерная маркировка наносится путем снятия тонкого защитного слоя. Контраст возникает за счет цвета находящегося ниже основного материала или базового лака. При этом лаки или специальные слои удаляются при использовании пленки для нанесения надписей лазером. Примером маркировки, выполненной методом снятия слоев, являются кнопки внутри автомобиля. При дневном свете символы белые, а ночью они подсвечиваются снизу. Для такого дизайна «день-ночь» доступны лазеры с высокой стабильностью импульсов, они позволяют добиться точного и однородного снятия слоев.
Вспенивание
Вспенивание или плавка — это методы так называемого изменения поверхности. Для нанесения надписей лазером на синтетические материалы лазер целенаправленно плавит матричный материал, при этом образуются пузырьки газа, которые при охлаждении закрываются. Образующаяся таким образом выпуклая маркировка имеет высоту от 20 от 40 мкм и относительно большую ширину. Свет отражается рассеянно, маркировка на темном синтетическом материале выглядит светлой. При этом вспенивание, как правило, применяется на черных или темных оттенках.
Цветовой переход: схема метода
Воздействие лазера целенаправленно изменяет молекулы и ведет к цветовому переходу.
Как выполнить лазерную маркировку на огнестойких или не поддерживающих горение синтетических материалах?
Особенно при обработке не поддерживающих горение синтетических материалов очень важно подобрать подходящую длину волны для материала. В таком случае рекомендуется применять УФ-лазер. Благодаря этому на светлые материалы можно наносить темно-серую маркировку. Изменение цвета возникает в результате разрыва химических связей. Так как материал не сгорает и не обугливается, то речь идет о «холодной маркировке» с высоким качеством поверхности.
Вспенивание: схема метода
При вспенивании образуется выпуклая маркировка
Нанесение маркировки на синтетические материалы: преимущества
Универсальность
Большое количество параметров, разные варианты длины волны и мощности позволяют точно настраивать лазер для различных синтетических материалов.
Щадящее воздействие
Благодаря холодной и бесконтактной маркировке лазером поверхность детали практически не повреждается.
Высокое качество
С помощью лазера даже самая филигранная маркировка будет контрастной, чистой и не забьется стружкой.
Долговечность
Текстовая маркировка лазером на синтетических материалах даже через несколько лет остается четкой, она не выцветает и не истирается.
Примеры использования лазерной маркировки синтетических материалов
Речевой процессор
Речевой процессор с антенной с лазерной маркировкой, выполненнной на TruMark Серии 3000 (MED-EL Elektromedizinische Geräte Gesellschaft m.b.H.):
Рукоятка отвертки
Рукоятка отвертки из синтетического материала, маркированная ультракороткоимпульсным лазером TruMicro Mark 2030 (KLS Martin):
Испытательный шар для имплантата тазобедренного сустава
3D-маркировка синтетического материала испытательного шара для имплантата тазобедренного сустава с помощью TruMark 6030 (SAMAPLAST AG)
Нанесение надписей на документы
С помощью цветового перехода и вспенивания можно добиться четких, стойких и контрастных надписей и изображений на документах.
Маркировка изделий
Даже в труднодоступных местах гибкий лазерный инструмент позволяет наносить контрастную и стойкую маркировку изделия в высоком разрешении.
Штефан Шер (Stefan Schär), руководитель отдела финишной обработки и логистики Samaplast AG
Лазерное устройство помогает нам работать с огромным разнообразием материалов. Все необходимые параметры хранятся в памяти, мы вводим новые геометрии деталей через STEP-файлы и легко создаем программы
Узнайте о подходящем решении для текстовой маркировки лазером синтетических материалов.
Для нанесения лазерной маркировки на синтетические материалы хорошо подходит маркировочный УФ-лазер, а также волоконный и твердотельный лазер в инфракрасном диапазоне длины волн в качестве источника излучения.
Это может быть вам интересно
Маркировочные системы
Маркировочные системы TRUMPF всегда работают эргономично и надежно: с их помощью можно изготавливать мало- и крупногабаритные детали мелкими и крупными партиями.
TruMark 6030
Воспользуйтесь преимуществами следующего поколения маркировочных лазеров TRUMPF, приобретя лазер для текстовой маркировки TruMark 6030. Высокая производительность и отличное качество излучения лазера гарантируют идеальную текстовую маркировку лазером — независимо от сферы применения.
Сварка пластмасс лазером
Высокое качество, воспроизводимость результатов, отсутствие необходимости в растворителях: соединение деталей из синтетических материалов с помощью лазера дает много преимуществ и открывает широкие возможности применения. Специалисты TRUMPF предоставят комплексное решение специально для вашей сферы применения.