8 видов методов лазерной маркировки

Лазерная маркировка стала популярным методом нанесения постоянной маркировки на различные материалы. Это быстрый, надежный и безопасный метод по сравнению с другими. Существует множество видов лазерной маркировки, и каждый из них идеально подходит для определенной цели.

Эта статья посвящена в первую очередь миру лазерной маркировки. В ней описаны восемь наиболее популярных типов лазерной маркировки, используемых в промышленности. Вы узнаете о принципе работы каждого метода, его преимуществах и ограничениях.

Важно понимать, как работает каждый метод. Это позволит вам выбрать оптимальный метод маркировки для вашей продукции. Независимо от того, наносите ли вы маркировку на металлические, пластиковые или хрупкие компоненты, выбор правильного метода лазерной маркировки имеет решающее значение.

8 распространенных типов методов лазерной маркировки

Знаете ли вы, как работает лазерная маркировка? Она использует высокосфокусированный лазерный луч, направленный на поверхность материала. Как только луч достигает поверхности, в этом месте резко повышается температура. Этот сильный жар испаряет, плавит или изменяет свойства материала. Таким образом, на поверхности получается идеальная и стойкая маркировка.

Фраза «испаряется, плавится или меняет свойства» обычно говорит сама за себя. Это означает, что метод на самом деле не тот. Не все материалы ведут себя одинаково под воздействием лазера. Чтобы справиться с этим различием, появляются различные методы лазерной маркировки.

Тип №1 Лазерная гравировка

Метод лазерной гравировки обычно предполагает удаление материала с поверхности. При воздействии лазера на поверхность материал быстро испаряется, оставляя канавку, формирующую видимый рисунок. Этот метод отлично подходит для металлов и пластика.

Лазерная гравировка идеально подходит для создания логотипов, текстов, номеров деталей и других изображений. Вы можете оставить гравированную область или заполнить её краской или чернилами.

3D-лазерная маркировочная машина для маркировки изогнутых поверхностей 2

Плюсы

  1. Лазерная гравировка создаёт глубокие и стойкие отметки. Идеально подходит для изделий, которые часто подвергаются воздействию суровых условий.
  2. Этот метод лазерной маркировки хорошо работает на шероховатых и неровных поверхностях.
  3. Для лучшей видимости отметки можно заполнить чернилами или краской.

Минусы

  1. Лазерная гравировка может оказаться не лучшим вариантом для тонких материалов.
  2. Требуется более высокая мощность, особенно для гравировки твердых металлов.
  3. Не подходит для деликатных и тонких материалов.

Тип №2 Лазерная травка

Другой популярный метод лазерной маркировки — лазерное травление. Этот метод не оставляет бороздки, как лазерная гравировка. Вместо этого материал сначала расплавляется, а затем остывает. После охлаждения расплавленный материал расширяется и образует выпуклую метку.

Лазерная гравировка, также известная как плавление или вспенивание, идеально подходит для маркировки потребительских подарков и металлов.

Волоконный лазерный маркиратор для эффекта маркировки поверхности ожерелья

Плюсы

  1. Изменяет отделку поверхности металла, а также увеличивает отражательную способность и контрастность.
  2. При этом методе глубина проникновения обычно составляет менее 0.0001 дюйма.
  3. Скорость относительно высокая, поскольку материал мгновенно испаряется при контакте с лазером. Таким образом, поддерживается высокая скорость и обеспечивается глубина обработки.

Минусы

  1. Образует дым и мелкие частицы в результате испарения материалов.
  2. Как правило, такие отметки менее устойчивы к износу.
  3. При изменении поверхности легко могут возникнуть концентрации напряжений.

Лазерная абляция типа №3

Лазерная абляция — это процесс удаления поверхностных материалов с помощью лазерной энергии. При соприкосновении лазерного луча с поверхностью покрытие легко испаряется. Это могут быть краска, оксид или другие виды покрытий.

Метод лазерной абляции широко используется для создания стаканов, вывесок, этикеток для продуктов и многого другого. Маркировка такого типа обычно сохраняется до тех пор, пока краска остаётся на поверхности. Этот процесс обычно не повреждает основной материал, например, металл или другие материалы.

3D-лазерная маркировочная машина для маркировки изогнутых поверхностей 8

Плюсы

  1. Эффективный процесс для тонких материалов, не повреждающий основные материалы.
  2. Хорошо подходит для материалов покрытия и может использоваться для обработки поверхностей.
  3. Позволяет создать контраст, выявляя различные слои под поверхностью.

Минусы

  1. Поскольку при этом удаляется защитный слой, при отсутствии должного контроля возникает риск для здоровья.
  2. Лазер часто может повредить поверхность. Поэтому при работе с материалами необходим точный контроль, чтобы предотвратить повреждения.

Тип №4 Лазерный отжиг (окрашивание)

Метод лазерного отжига или окрашивания использует маломощный лазерный луч. Он медленно перемещается по окрашиваемому участку. После этого он меняет цвет, не повреждая и не разрушая поверхность. Его использование может быть эффективным при правильном применении.

Лазерный отжиг позволяет создавать широкий спектр цветов, включая различные оттенки чёрного, синего, зелёного, жёлтого и красного.

Лазерная маркировочная машина MOPA для окраски нержавеющей стали 7

Плюсы

  1. Этот метод позволяет создавать стойкие цветные маркировки без удаления или повреждения поверхности.
  2. Позволяет получить широкий спектр ярких и декоративных цветов. Цветовая маркировка получается точной и превосходит по качеству покраску или цветную печать.

Минусы

  1. Лазерный отжиг — более медленный процесс по сравнению с лазерной гравировкой или абляцией.
  2. Этот метод не подходит для термочувствительных или текстурированных материалов. При неправильном обращении он может привести к повреждению поверхности или появлению дефектов.

Тип №5 Лазерная карбонизация

Метод лазерной карбонизации обычно применяется на органических материалах. Например, на дереве, полимерах и коже. Когда лазерный луч попадает на поверхность, органические частицы сгорают и превращаются в углеродные частицы, имеющие чёрный цвет. Таким образом, мы можем создавать стойкую маркировку на органических материалах.

Популярными продуктами маркировки лазерной карбонизацией являются изделия из дерева, изделия из кожи, полимеры и пластик, бумага и картон, резина и силикон.

Лазерная маркировочная машина для металла - эффект маркировки

Плюсы

  1. Лазерная карбонизация создаёт высококонтрастные, стойкие чёрные маркировки. Для неё не требуются дополнительные чернила или химикаты.
  2. Эффективно работает с широким спектром органических материалов.
  3. Лазерная карбонизация — экологически чистый процесс, не производящий никаких испарений.
  4. Этот метод идеально подходит для декоративных, фирменных и персонализированных изделий.

Минусы

  1. Этот метод не подходит для маркировки металлов и неорганических материалов.
  2. Карбонизация приводит к усадке или пористости из-за термической деградации и потери массы.
  3. Многопараметрический шаблон усложняет оптимизацию.

Тип № 6 Лазерное покрытие/склеивание

Лазерное нанесение покрытия или склеивание — это передовой метод плавления и соединения материалов. Его часто называют лазерной наплавкой. При этом порошок или проволока плавятся на подложке с помощью сфокусированной лазерной энергии, создавая прочную металлургическую связь с минимальным нагревом и деформацией. Используя этот метод, можно легко сформировать плотное, прочное и однослойное покрытие.

Этот метод можно применять к широкому спектру материалов, включая сплавы железа, никеля и кобальта.

Плюсы

  1. Идеально подходит для использования в критически важных для безопасности или жизненно важных деталях
  2. Метки устойчивы к воздействию тепла и не поддаются воздействию соли или жидкостей.
  3. Улучшает прочность сцепления и производительность.

Минусы

  1. Первоначальная стоимость установки сравнительно выше.
  2. Требуются квалифицированные операторы для управления производственным процессом.
  3. Иногда быстрое плавление может привести к образованию дефектов.

Тип №7 Лазерная 3D-гравировка

Лазерная 3D-гравировка удаляет материал послойно, создавая глубокую гравировку. При цифровой обработке в физическом формате более светлые области имеют более высокую точку, а более тёмные — более низкую. При удалении слоя области, соответствующие белому цвету, остаются негравированными. Более тёмные области, напротив, гравируются глубже.

Маркировочный станок с волоконным лазером для глубокой гравировки — демонстрация образца1.

Лазерный 3D-гравер может работать с различными материалами. В основном он используется в промышленных целях для обработки камней, ювелирных изделий, стекла, хрусталя и других материалов.

Плюсы

  1. Создает удивительные сложные формы и реалистичные 3D-текстуры
  2. Создает высококонтрастный и сложный многослойный дизайн
  3. Подходит для изготовления форм и декоративных целей.

Минусы

  1. По сравнению с 2D-гравировкой, 3D-гравировка занимает больше времени.
  2. Требуется более высокая мощность лазера и расширенный контроль.
  3. Не подходит для тонких или гибких материалов.

Тип №8 Лазерное вспенивание

Лазерная маркировка вспениванием — один из самых популярных видов лазерной маркировки. При этом лазер с контролируемым воздействием создает пузырьки на поверхности материала. Таким образом, можно получить белый, выпуклый или текстурированный след, похожий на пену. Обычно материал расплавляется, образуя пузырьки, создающие контраст за счет изменения преломления света. Рассеивающийся от пузырьков свет создает ровный и долговечный след.

Лазерное вспенивание эффективно для различных типов пластиков, включая полиуретан (PUR), полиэтилен (PE), этиленвинилацетат (EVA), полиэстер (PES) и полистирол. Эти материалы подходят для этого благодаря своей способности поглощать CO2.

К популярным изделиям, изготавливаемым методом лазерного вспенивания, относятся бутылки, контейнеры и потребительские пластиковые коробки.

УФ-лазерная маркировочная машина для маркировки пластиковых бутылок с водой

Плюсы

  1. Хорошо подходит для упаковки, кабелей и потребительских товаров.
  2. Создает ровные и стойкие световые следы
  3. Обеспечивает чистые, четкие края, с которыми ручные инструменты не справляются.

Минусы

  1. Избегайте использования ПВХ-пены, так как она может выделять вредные испарения.
  2. Контрастность может варьироваться в зависимости от цвета пластика.
  3. Не подходит для металлов и керамики.

Резюме

Лазерная маркировка обычно предлагает множество способов создания перманентной маркировки на различных материалах. Каждый из них обладает уникальным эффектом и имеет свою специфику применения. Чтобы создать желаемый дизайн на вашем изделии, необходимо тщательно выбрать правильный метод. В следующей таблице представлены различия между различными методами лазерной маркировки.

Тип Материальный фокус Отметить глубину Поверхностный эффект Особая функция
Гравированные Металлы, пластмассы Deep Grooves Можно заправлять чернилами/краской
Этчинг Металлы, покрытые поверхности Мелкий Легкая депрессия Покрытие основных поверхностей
абляция Тонкие пленки, пластики Очень мелко Удаляет покрытие Точная поверхностная обработка
Отжиг Драгоценные металлы Ничто Изменение цвета Создает декоративные эффекты
коксование Дерево, кожа Средний Затемнённая область Поверхность ожогов для контраста
Покрытие/склеивание Металлы, пластмассы Поверхностный слой Добавленный слой Объединяет материал с маркировкой
3D гравировка Прозрачный пластик Технология 3D-узоры внутри Создает глубину, не разрезая поверхность
вспенивание пластики Собрано Текстурированная поверхность Расширяет материал для тактильного эффекта

Прежде всего, перед выбором метода необходимо оценить свой проект. Учитывайте условия, в которых будет использоваться ваш продукт. Стоимость производства, долговечность, типы материалов, скорость и дизайн играют решающую роль при принятии решения.

Если вы ищете высококачественные лазерные маркировочные станки , пожалуйста, свяжитесь с нами . Мы всегда готовы ответить на ваши вопросы.