Marcatura laser su plastica

Questa sezione offre informazioni che vanno dai principi della marcatura e lavorazione della plastica ai vantaggi raggruppati in base alla lunghezza d'onda del laser. Presenta esempi di marcatura e i marcatori laser migliori per diversi materiali, come ABS, resina epossidica e PET.

Tipi di marcatura/lavorazione della plastica

Rimozione della vernice

Rimozione della vernice
Rimozione della vernice

Rimuovere la vernice o la stampa sulla superficie del target per far risaltare il contrasto con il colore del materiale di base.

(Esempio) Interruttore del quadro strumenti di un'auto
Quando il disegno cambia, con i metodi tradizionali che utilizzavano stampa o stampi era necessario cambiare la lastra di stampa. Un marcatore laser consente una gestione flessibile cambiando semplicemente il programma.

Ablazione della superficie

Ablazione della superficie
Ablazione della superficie

Rimuovere/incidere lo strato superficiale con un laser.

(Esempio) Mezzo taglio
Utilizzare un marcatore laser per lavorare una sezione di taglio. Nel metodo tradizionale veniva usato un attrezzo di taglio. Questo causava però problemi come la difficoltà di regolazione e cambi laboriosi tra i diversi tipi di prodotto. Inoltre, il metodo comportava dei costi per la sostituzione della lama e vi era il rischio che la lama si inceppasse nel prodotto.

Viraggio

Viraggio
Viraggio

Irradiare un target di plastica con un laser per sviluppare un colore nel target stesso.

(Esempio) Marcatura su un'area estesa su LSI
L'utilizzo di un laser per irradiare la plastica ai fini della colorazione senza incisione garantisce danni minimi al target durante la marcatura. Inoltre, è possibile marcare contemporaneamente tutte le aree fino a 330 × 330 mm. Non essendo più necessario spostare i target come avveniva con i metodi tradizionali, i costi delle attrezzature meccaniche si riducono.

Saldatura

Saldatura
Saldatura

Utilizzare il calore della radiazione laser per saldare e unire parti in plastica.

(Esempio) Saldatura di materiale plastico trasparente e colorato
È noto che la saldatura a ultrasuoni e vibrazioni influisce negativamente sui prodotti e causa sbavature dovute alla fusione. Per contro, la saldatura laser è un metodo senza contatto e non danneggia il prodotto né causa bave.

Meccanismo del viraggio del colore sulla plastica

Espansione

Espansione

Quando il materiale di base viene irradiato con un laser, l'effetto termico della radiazione all'interno del materiale genera delle bolle di gas. Le bolle gassificate e vaporizzate si trovano nello strato superficiale del materiale di base e creano un rigonfiamento biancastro. Queste bolle sono particolarmente visibili con materiali di base più scuri e portano a una "lieve" colorazione.

(Esempio) Colore del materiale di base:
  • Nero
  • Diventa Grigio
  • Rosso
  • Marcatura rosa

Condensazione

Condensazione

Quando il materiale di base assorbe l'energia del laser, l'effetto termico aumenta la densità molecolare. Le molecole si condensano e il colore cambia diventando più scuro.

Carbonizzazione

Carbonizzazione

Quando un'area riceve in modo continuo un'energia elevata, le macromolecole dell'elemento attorno al materiale di base vengono carbonizzate e diventano nere.

Trasformazione chimica

Trasformazione chimica

Gli elementi del "pigmento" nel materiale di base contengono sempre ioni metallici. La radiazione laser cambia la struttura cristallina degli ioni e il livello di idratazione nei cristalli. Di conseguenza, la composizione dell'elemento stesso subisce una trasformazione chimica, determinando un viraggio dovuto alla maggiore intensità del pigmento.

Tasso di assorbimento per la plastica

Variazioni del tasso di assorbimento del materiale in base alla lunghezza d'onda

Il grafico sotto mostra il tasso di assorbimento di un laser fondamentale (1064 nm), un laser verde (532 nm) e un laser UV (355 nm) per vari materiali plastici. Per PVC, ABS e polistirene sia i laser fondamentali che quelli verdi mostrano un elevato tasso di assorbimento, che garantisce una buona marcatura. Il tasso di assorbimento per la poliimmide invece varia a seconda della lunghezza d'onda: è molto alto per laser UV, mente è basso per un laser fondamentale.

Tassi di assorbimento per vari materiali plastici
Tassi di assorbimento per vari materiali plastici
I valori sono solo di riferimento e non tengono conto della riflettività della superficie.

Plastica ABS

Marcatura nera

Marcatura nera

L'irradiazione dalla luce laser si traduce in un colore nero sulla superficie della plastica. Sulla superficie la marcatura produce una finitura indelebile simile alla stampa.

Fattore di selezione
Fattori come il grado di colorazione e la densità dipendono dalla natura della plastica del target. I migliori sono i marcatori laser ibridi in grado di produrre un'alta potenza di picco anche con lunghezza d'onda standard. In linea di massima i marcatori laser CO2 non scoloriscono le superfici delle plastiche durante l'incisione.
Modello consigliato
Marcatore laser ibrido Serie MD-X

Marcatura bianca

Marcatura bianca

L'irradiazione dalla luce laser si traduce in un colore bianco molto visibile sulla superficie della plastica. Sulla superficie la marcatura produce una finitura indelebile simile alla stampa.

Fattore di selezione
Fattori come il grado di colorazione e la densità dipendono dalla natura della plastica del target. I migliori sono i marcatori laser ibridi in grado di produrre un'alta potenza di picco anche con lunghezza d'onda standard. In linea di massima i marcatori laser CO2 non scoloriscono le superfici delle plastiche.
Modello consigliato
Marcatore laser ibrido Serie MD-X

Resina epossidica

Marcatura bianca

Marcatura bianca

Le marcature sono bianche e nitide, quindi sono ideali per timbri, etichette e stampe. La finitura ad alta visibilità simile alla stampa non scompare come l'inchiostro.

Fattore di selezione
Lo spostamento del punto focale per la marcatura con sfocatura permette di ottenere una stampa di alta qualità con una buona visibilità, mantenendo al minimo la profondità dell'incisione.
Modello consigliato
Marcatore laser ibrido Serie MD-X

Marcatura priva di danni

Marcatura su involucro di circuito integrato

Laser a lunghezza d’onda standard
Laser a lunghezza d’onda standard
MD-U
MD-U

La marcatura priva di danni è il metodo migliore per marcare target in cui l'energia del laser potrebbe danneggiare la superficie del prodotto o il suo interno.

Fattore di selezione
I laser verdi sono efficaci nell'eliminare i danni all'interno di un prodotto con involucri sottili e in altre situazioni. L'alto tasso di assorbimento di vari materiali consente agli utenti di ottenere una marcatura superficiale molto visibile con soli pochi μm di profondità.
Modello consigliato
Marcatore laser UV Serie MD-U

Plastica PET

Marcatura priva di danni

Marcatura priva di danni

Con plastica PET trasparente/traslucida, è possibile una marcatura in cui i caratteri bianchi sembrano galleggiare sulla superficie. Da bottiglie in PET a materiali a pellicola sottile, è possibile ottenere una marcatura senza microfori.

Fattore di selezione

Quando si effettua la marcatura ad alta potenza, il surriscaldamento può provocare dei microfori. L'utilizzo di un laser con una lunghezza d'onda corta (9,3 μm) consente una marcatura nitida con danni minimi.

Lunghezza d’onda standard

Metodo tradizionale

Lunghezza d’onda standard
I danni sono ingenti e l'incisione profonda e grossolana.
Lunghezza d'onda corta

ML-Z

Lunghezza d'onda corta
I danni sono ridotti e l'incisione superficiale e nitida.
Modello consigliato
Marcatore laser CO2 Serie ML-Z

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