Як доўга трымаецца лазерная маркіроўка?

Трываласць лазернай маркіроўкі вызначаецца тыпам лазера, характарыстыкамі матэрыялу, глыбінёй маркіроўкі і механізмам дэфармацыі паверхні. Асноўныя рэжымы маркіроўкі ўключаюць паверхневае пачарненне, мікра-травленне, плавіння з наступнай крывялізацыяй і глыбокую гравіроўку. Розныя лазеры паказваюць розныя характарыстыкі паглынання энергіі на металах, пластыках, шкле і арганічных матэрыялах; таму трываласць адпаведна вар'іруецца.

I. Трываласць маркіроўкі волаконным лазерам

Волаконныя лазеры, як правіла, працуюць на даўжыні хвалі 1064 нм і прыдатныя для металевых матэрыялаў, забяспечваючы высокую эфектыўнасць злучэння энергіі з паверхнямі металаў. Асноўныя рэжымы маркіроўкі ўключаюць акісыдацыю з змяненнем колеру, плавленне паверхні, мелкае гравіраванне і глыбокае гравіраванне.

1. Металевыя матэрыялы

Нержавеючая сталь, вугляродная сталь, алюміній, мядзь
Волаконныя лазеры могуць дасягаць глыбіні гравіравання 0,01–0,5 мм (у залежнасці ад магутнасці і колькасці праходаў сканавання). Глыбокае гравіраванне лічыцца сталым знакам на металевых матэрыялах і тэарэтычна можа захоўвацца ўвесь строк службы матэрыялу, не падвяргаючыся ўздзеянню трэння, карозіі ці дэградацыі пад ультрафіялетам.
Змяненне колеру паверхні (напрыклад, чорная маркіроўка ці каляровая маркіроўка) грунтуецца на мадыфікацыі вокіснага слою; яго трываласць паніжаецца пры моцным зносі або ў агрэсіўных асяродках, але застаецца стабільнай прыблізна некалькі гадоў у звычайных умовах.

2. Пластыковыя матэрыялы

Волаконныя лазеры выклікаюць у пластиках карбанізацыю, пеныстванне ці забарўленне. З-за абмежаванняў тэрмічнай стойкасці пластыкаў глыбіня маркіроўкі звычайна менш за 0,05 мм.

Трываласць залежыць ад стойкасці пласталяму да УФ-выпраменьвання і навакольнай тэмпературы, як правіла, складае 3–10 гадоў.

Даўгатэрміновае знешняе ўздзеянне можа выклікаць старэнне асновы, што пагаршае бачнасць маркіроўкі.

II. Трываласць УФ-маркіроўкі лазерам

УФ-лазеры працуюць на даўжыні хвалі 355 нм і выконваюць «халодную апрацоўку», што падыходзіць для палімераў, шкла і некаторых металаў. Асноўная паверхневая рэакцыя — фатахімічнае разрыўванне сувязяў пры мінімальнай зоне цяплавога ўздзеяння.

1. Пластыкі

УФ-лазеры забяспечваюць выразныя маркіроўкі на пластыках з роўным забарўленнем і дакладнымі кантурамі знакаў.

Глыбіня маркіроўкі звычайна складае <0,02 мм.

Трываласць залежыць ад стойкасці матэрыялу да фотадэградацыі, як правіла, складае больш за 5–10 гадоў.

Ультрафіялетавыя лазеры не прыдатныя для глыбокага гравіравання; таму іх зносасцойкасць ніжэйшая за ўласцівасці глыбокага гравіравання волаконным лазерам на металах.

2. Шкляныя матэрыялы

Ультрафіялетавыя лазеры могуць ствараць мікрашчэліны або паверхневае травленне на шкляных паверхнях з глыбінёй маркіроўкі каля 0,005–0,03 мм.

Гэты тып маркіроўкі з'яўляецца сталым і не блёкнец з цягам часу.

Даўгатэрміновая стабільнасць характэрная для маркіроўкі оптычнага шкла, фармацэўтычнага шкла і электроннага шкла.

3. Металевыя матэрыялы

Ультрафіялетавыя лазеры ствараюць вельмі паверхневае шарашыватасць або дыскарэцыю на метале з абмежаванай глыбінёй.

Трываласць недастатковая для асяроддзяў з высокім тарценнем.

Звычайна выкарыстоўваюцца для высокапрыстасаваных маркіроў, такіх як QR-коды і серыйныя нумары, але не для глыбокага гравіравання.

III. Трываласць маркіроўкі СО₂-лазерам

Лазеры CO₂ працуюць на даўжыні хвалі 10,6 мкм і маюць высокую эфектыўнасць паглынання ў арганічных матэрыялах. Яны прыдатныя для апрацоўкі драўніны, шкіры, паперы, шкла і керамікі.

1. Драўніна, шкіра, папера

Механізм маркіроўкі засноўваецца на карбанізацыі ці абляцыі, глыбіня якой складае ад 0,1 да 1 мм.

Гэтыя зноймы сталыя, але ў умовах моцнага трэння ці вільготнасці старэнне матэрыялу можа прывесці да блыта маркіроўкі.

У ўнутраных умовах яны могуць заставацца стабільнымі працяглы час.

2. Шкло

Лазеры CO₂ ствараюць матавы эфект на паверхні шкла шляхам мікра-трэшчын.

Гэта сталая марка, якая не блыта з часам.

Адроўбаваны слой можа быць часткова паліраваны моцным механічным трэннем, але поўнасцю выдаліць яго цяжка.

3. Пластмасы

Пластыкі значна розняцца па здольнасці паглынаць энергію лазера CO₂. Маркіроўка ажыццяўляецца праз плавленне, выпарэнне ці змяненне колеру.

Глыбіня маркіроўкі невялікая, а трываласць залежыць ад хуткасці старэння пластика.

У параўнанні з УФ-лазерамі, дакладнасць краю ніжэйшая, але трываласць падобная, звычайна каля 3–10 гадоў.

IV. Фактары, якія ўплываюць на тэрмін службы маркіроўкі

1. Глыбіня гравіроўкі: глыбокая гравіроўка > паверхневая дыскарэкацыя > паверхневае забарвленне.

2. Каэфіцыент паглынання матэрыялу: больш высокі ўзровень паглынання забяспечвае больш стабільную маркіроўку.

3. Уласцівасці паверхневага акіслення ці пакрыцця: пакрыцці могуць стырацца, што пагаршае трываласць маркіроўкі.

4. Экалагічныя фактары: УФ-выпраменьванне, хімічнае раз'еданне і механічнае тарценні змяншаюць кантраст.

5. Адпаведнасць даўжыні хвалі лазера і матэрыялу: правільны выбар даўжыні хвалі палепшвае стабільнасць маркіроўкі.