كم تدوم علامة الليزر؟

يتم تحديد متانة الوسم بالليزر بناءً على نوع الليزر وخصائص المادة وعمق الوسم وميكانيكية تشوه السطح. وتشمل أوضاع الوسم الرئيسية التغير اللوني للسطح، والنقش الدقيق، وإعادة تجميد الانصهار، والنحت العميق. ويُظهر كل نوع من أنواع الليزر خصائص امتصاص طاقة مختلفة على المعادن والبلاستيك والزجاج والمواد العضوية؛ وبالتالي تتفاوت المتانة وفقًا لذلك.

أولًا: متانة وسم الليزر الليفي

عادةً ما تعمل ليزرات الألياف عند طول موجي يبلغ 1064 نانومتر، وهي مناسبة للمواد المعدنية وتتميز بكفاءة عالية في ربط الطاقة مع الأسطح المعدنية. وتشمل أوضاع الوسم الرئيسية فيها التغير اللوني نتيجة الأكسدة، وانصهار السطح، والنقش السطحي الضحل، والنحت العميق.

1. المواد المعدنية

الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ الكربوني، والألومنيوم، والنحاس
يمكن لليزر الليفي تحقيق أعماق نقش تتراوح بين 0.01 و0.5 مم (حسب القدرة وعدد المرور الماسح). يُعتبر النقش العميق علامة دائمة على المواد المعدنية ويمكن أن يستمر نظريًا طوال عمر المادة الخدمي، دون تأثر بالاحتكاك أو التآكل أو التدهور الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية.
يستند تغير اللون السطحي (مثل العلامات السوداء أو العلامات الملونة) إلى تعديل طبقة الأكسيد؛ وتقل متانته في ظل الاستخدام الشديد أو البيئات المسببة للتآكل، لكنه يظل مستقرًا لعدة سنوات في الظروف العادية.

2. المواد البلاستيكية

يؤدي الليزر الليفي إلى تفاعلات تكربن أو تكوين رغوة أو تغير في لون البلاستيك. وبسبب حدود مقاومة الحرارة للركائز البلاستيكية، يكون عمق العلامة عادة أقل من 0.05 مم.

تعتمد المتانة على مقاومة البلاستيك للأشعة فوق البنفسجية ودرجة الحرارة المحيطة، وعادة ما تستمر من 3 إلى 10 سنوات.

قد يؤدي التعرض الطويل للخارج إلى شيخوخة الركيزة، مما يقلل من وضوح العلامة.

ثانيًا. متانة وسم الليزر فوق البنفسجي

تعمل أشعة الليزر فوق البنفسجية عند طول موجة 355 نانومتر وتُنفذ عملية «التجهيز البارد»، وهي مناسبة للبوليمرات والزجاج وبعض المعادن. التفاعل السطحي الأساسي هو كسر الروابط الكيميائية الضوئية مع وجود منطقة مؤثرة بالحرارة ضئيلة جدًا.

1. المواد البلاستيكية

تُنتج أشعة الليزر فوق البنفسجية علامات عالية التباين على البلاستيك مع تغير لوني موحد وحواف شخصيات دقيقة.

عادةً ما يكون عمق الوسم أقل من 0.02 مم.

يعتمد المتانة على مقاومة المادة للتدهور الضوئي، وعادةً ما تستمر لأكثر من 5 إلى 10 سنوات.

ليست أشعة الليزر فوق البنفسجية مناسبة للنقش العميق؛ وبالتالي فإن مقاومتها للتآكل أقل مقارنةً بالليزر الليفي المنقوش بعمق على المعادن.

2. مواد الزجاج

يمكن لأشعة الليزر فوق البنفسجية إنشاء هياكل شقوق مجهرية أو نقش سطحي ضحل على أسطح الزجاج بعمق وسم يتراوح بين 0.005 و0.03 مم تقريبًا.

هذا النوع من الوسم دائم ولا يتلاشى بمرور الوقت.

تكون الاستقرار طويل الأمد نموذجيًا في وسم الزجاج البصري، والزجاج الصيدلاني، والزجاج الإلكتروني.

3. المواد المعدنية

تُنتج أشعة الليزر فوق البنفسجية خشونة ضحلة جدًا أو تغيرًا في لون المعادن، مع عمق محدود.

المتانة غير كافية للبيئات ذات الاحتكاك العالي.

تُستخدم عادةً للعلامات عالية الدقة مثل رموز الاستجابة السريعة (QR) والأرقام التسلسلية، ولكن ليس للنقش العميق.

ثالثًا. متانة الوسم بليزر CO₂

تعمل أشعة الليزر CO₂ عند طول موجة 10.6 ميكرومتر، ولها كفاءة امتصاص عالية في المواد العضوية. وهي مناسبة للخشب، والجلد، والورق، والزجاج، والخزف.

1. الخشب، الجلد، الورق

يتمثل آلية الوسم في التكربن أو الاستلاب، بعمق يتراوح بين 0.1–1 مم.

هذه العلامات دائمة، ولكن في البيئات ذات الاحتكاك العالي أو الرطبة، قد يؤدي تقادم المادة إلى بهتان العلامة.

في الظروف الداخلية، يمكن أن تظل مستقرة لسنوات عديدة.

2. الزجاج

تُنشئ أشعة الليزر CO₂ تأثيرًا متجمدًا على سطح الزجاج من خلال التشقق المجهري.

هذه علامة دائمة ولن تتلاشى مع مرور الوقت.

يمكن تلميع الطبقة الخشنة جزئيًا بواسطة احتكاك ميكانيكي قوي ولكن يصعب إزالتها تمامًا.

3. البلاستيك

تُظهر البلاستيكات تباينًا كبيرًا في امتصاص طاقة ليزر CO₂. وتحدث العلامة من خلال الانصهار أو التبخر أو التغير اللوني.

عمق العلامة ضحل، وتعتمد المتانة على معدل تقادم البلاستيك.

بالمقارنة مع أشعة الليزر فوق البنفسجية، تكون دقة الحافة أقل، لكن المتانة مماثلة بشكل عام وتتراوح بين 3 إلى 10 سنوات.

رابعًا. العوامل المؤثرة في عمر العلامة

1. عمق النقش: النقش العميق > النقش الضحل > التغير اللوني السطحي.

2. معدل امتصاص المادة: يؤدي ارتفاع الامتصاص إلى علامة أكثر استقرارًا.

3. خصائص الأكسدة السطحية أو الطلاء: قد تتآكل الطبقات المطلية، مما يقلل من متانة العلامة.

4. العوامل البيئية: التعرض للأشعة فوق البنفسجية، والتآكل الكيميائي، والاحتكاك الميكانيكي تقلل من التباين.

5. مطابقة طول موجة الليزر مع المادة: اختيار الطول الموجي الصحيح يحسن من استقرار الوسم.