Колко дълго трае лазерното маркиране?

Постойността на лазерното маркиране се определя от типа лазер, характеристиките на материала, дълбочината на маркиране и механизма на повърхностна деформация. Основните режими на маркиране включват повърхностно оцветяване, микрохравене, стопяване с повторно затвърдяване и дълбоко гравиране. Различните лазери проявяват различни характеристики на абсорбция на енергия при метали, пластмаси, стъкло и органични материали; следователно постойността варира съответно.

I. Постойност на лазерното маркиране с влакнест лазер

Фибрите лазери обикновено работят на дължина на вълната от 1064 nm и са подходящи за метални материали, като предлагат висока ефективност на свързване на енергията с металните повърхности. Основните им режими за маркиране включват оксидно оцветяване, повърхностно топене, плитко гравиране и дълбоко гравиране.

1. Метални материали

Неръждаема стомана, въглеродна стомана, алуминий, месинг
Фибровите лазери могат да постигнат дълбочина на гравиране от 0,01–0,5 mm (в зависимост от мощността и броя на сканиращите проходи). Дълбокото гравиране се счита за постоянно маркиране върху метални материали и теоретично може да прослужи целия срок на експлоатация на материала, без да се повлиява от триене, корозия или деградация от UV лъчение.
Повърхностното оцветяване (като черно маркиране или цветно маркиране) се базира на модифициране на оксидния слой; неговата устойчивост намалява при интензивно износване или в корозионни среди, но остава стабилно в продължение на няколко години при нормални условия.

2. Пластмасови материали

Фибер лазерите предизвикват карбонизация, пенене или промяна в цвета на пластмасите. Поради ограниченията на термичната устойчивост на пластмасовите подложки, дълбочината на маркирането обикновено е по-малка от 0,05 мм.

Трайността зависи от устойчивостта на пластмасата към UV лъчение и температурата на околната среда и обикновено е между 3 и 10 години.

Дълготрайното навъншно излагане може да причини стареене на подложката, което намалява видимостта на маркировката.

II. Трайност на UV лазерното маркиране

UV лазерите работят при дължина на вълната 355 nm и извършват „студена обработка“, подходяща за полимери, стъкло и някои метали. Основната повърхностна реакция е фотобондово разрушаване с минимална зона с топлинно влияние.

1. Пластмасови материали

UV лазерите създават марки с висок контраст върху пластмаси с равномерна промяна в цвета и фини ръбове на символите.

Дълбочината на маркирането обикновено е <0,02 мм.

Трайността зависи от устойчивостта на материала към фотодеградация и обикновено е над 5–10 години.

UV лазерите не са подходящи за дълбоко гравиране; поради това тяхната устойчивост на абразия е по-ниска в сравнение с дълбокото гравиране с влакнести лазери върху метали.

2. Стъклени материали

UV лазерите могат да създават микротръщини или плитко етигиране на стъкlenи повърхности с дълбочина на маркиране от приблизително 0,005–0,03 мм.

Този тип маркиране е постоянен и не избледнява с времето.

Дългосрочната стабилност е типична за маркиране на оптично стъкло, фармацевтично стъкло и електронно стъкло.

3. Метални материали

UV лазерите предизвикват изключително плитко захрачване или промяна в цвета на метали, с ограничена дълбочина.

Поносимостта е недостатъчна за среди с високо триене.

Често се използват за високоточно маркиране, като QR кодове и сериен номер, но не и за дълбоко гравиране.

III. Устойчивост на маркиране с CO₂ лазер

CO₂ лазерите работят на дължина на вълната 10,6 μm и имат висока ефективност при абсорбцията в органични материали. Те са подходящи за дърво, кожа, хартия, стъкло и керамика.

1. Дърво, Кожа, Хартия

Механизмът на маркиране включва карбонизация или аблация с дълбочина между 0,1–1 mm.

Тези маркировки са постоянни, но при условия на високо триене или влажна среда стареенето на материала може да доведе до избледняване на марката.

При вътрешни условия те могат да останат стабилни в продължение на много години.

2. Стъкло

CO₂ лазерите създават матиран ефект върху повърхността на стъклото чрез микронапуквания.

Това е постоянна марка и няма да избледнее с времето.

Загрубялата повърхност може частично да бъде отполирана при силно механично триене, но е трудно напълно да бъде премахната.

3. Пластмаси

Пластмасите проявяват значителни вариации в абсорбцията на CO₂ лазерна енергия. Маркирането се осъществява чрез топене, изпарение или промяна на цвета.

Дълбочината на маркирането е малка, а издръжливостта зависи от скоростта на стареене на пластмасата.

В сравнение с UV лазери, точността по ръба е по-ниска, но издръжливостта е подобна, обикновено около 3–10 години.

IV. Фактори, влияещи на продължителността на маркирането

1. Дълбочина на гравиране: дълбоко гравиране > плитко гравиране > повърхностно променяне на цвета.

2. Скорост на абсорбция на материала: по-високата абсорбция води до по-стабилно маркиране.

3. Свойства на оксидацията или покритието на повърхността: покритията могат да се износват, което намалява издръжливостта на маркировката.

4. Външни фактори: UV излагане, химическа корозия и механично абразивно въздействие намаляват контраста.

5. Съвпадение между дължина на вълната на лазера и материала: правилният избор на дължина на вълната подобрява стабилността на маркирането.