Kui pikaajaline on lasermärgistus?

Lasermärgistuse kulumiskindlust mõjutavad laseri tüüp, materjali omadused, märgistuse sügavus ja pinnakujutise deformatsioonimehhanism. Peamised märgistusviisid hõlmavad pinnadiskoloratsiooni, mikroreetimist, sulamise ja uuesti tahkumise ning sügavat gravüüri. Erinevad laserid näitavad erinevat energiakadu omadusi metallidel, plastidel, klaasil ja orgaanilistel materjalidel; seetõttu erineb vastavalt ka nende kulumiskindlus.

I. Kiulaseri märgistuse kulumiskindlus

Kiudlaserid töötavad tavaliselt lainepikkusel 1064 nm ja sobivad metallmaterjalide töötlemiseks, pakkudes kõrget energiakopuleerimise tõhusust metallpindadel. Nende peamised märgistusrežiimid hõlmavad oksiidi värvimuutust, pinnal sulamist, kergemat gravüüri ja sügavat gravüüri.

1. Metallmaterjalid

Rojutu teras, süsinikteras, alumiinium, vask
Kiudlaseritega saab saavutada gravüüri sügavuse 0,01–0,5 mm (sõltuvalt võimsusest ja skannimiskordadest). Sügavgravüür loetakse metallmaterjalidele püsivaks märgiks ja võib teoreetiliselt kesta kogu materjali kasutusaja, olles vastupidav hõõrde, korrosioonile ja UV-lagunemisele.
Pinnaline värvimuutus (näiteks must märgistus või värviline märgistus) põhineb oksiidkihi muutmisel; selle vastupidavus väheneb intensiivse kulumise või korrosiivsetes keskkondades, kuid normaaltingimustes säilib stabiilsus mitu aastat.

2. Kunstplastmaterjalid

Kiudlaserid põhjustavad plastidel karboniseerumise, vahustumise või värvimuutuse reaktsioone. Plastide aluspindade soojuskindluse piirangute tõttu on märgistuse sügavus tavaliselt alla 0,05 mm.

Püsivus sõltub plasti UV-kindlusest ja ümbritsevast temperatuurist, tavaliselt kestab 3–10 aastat.

Pikaajaline väliskasutus võib põhjustada aluspinnale vananemist, mis vähendab märgi nähtavust.

II. UV-lasermärgistuse püsivus

UV-laserid töötavad 355 nm lainepikkusel ja teostavad „külma töötlemist“, mis sobib polümeeridele, klaasile ja mõningatele metallidele. Peamine pinnareaktsioon on fotokeemiline sideme lagunemine minimaalse soojusmõjuga tsooni olemasolul.

1. Plastmaterjalid

UV-laserid toodavad plastidel kõrge kontrastsusega märke ühtlase värvimuutuse ja täpssete kujundite ääretega.

Märgistuse sügavus on tavaliselt <0,02 mm.

Püsivus sõltub materjali vastupidavusest valguse lagundamisele, tavaliselt kestab rohkem kui 5–10 aastat.

UV-laserid ei sobi sügavale gravuurile; seetõttu on nende kulumiskindlus madalam kui kiudlaserite sügavgravüür metallidel.

2. Klaasimaterjalid

UV-laserid võivad luua mikropragustruktuure või kerged kaevandamised klaaspindadele märgistussügavusega ligikaudu 0,005–0,03 mm.

See tüüp märgistust on püsiv ja ajapikku ei hämardu.

Pikkajaline stabiilsus on tüüpiline optilise klaasi, ravimiklaasi ja elektroonikaklaasi märgistamisel.

3. Metallmaterjalid

UV-laserid tekitavad metallidele väga kerged roughened või värvimuutused piiratud sügavusega.

Kulumiskindlus ei ole piisav kõrge hõõrdega keskkondades.

Tavaliselt kasutatakse kõrge täpsusega märgistust, näiteks QR-koodide ja seerianumbrite puhul, kuid mitte sügava gravüüri jaoks.

III. CO₂-laseri märgistuse kulumiskindlus

CO₂-laserid toimivad 10,6 μm lainepikkusel ja neil on kõrge imendumise tõhusus orgaanilistes materjalides. Need sobivad puule, nahale, paberile, klaasile ja keraamikale.

1. Puu, Nahk, Paber

Märgistusmehhanism hõlmab karboniseerumist või ablatiooni, mille sügavused jäävad vahemikku 0,1–1 mm.

Need märgid on püsivad, kuid kõrge hõõrde või niiskes keskkonnas võib materjali vananemine põhjustada märgi hägustumist.

Siseruumides võivad need olla stabiilsed mitu aastat.

2. Klaas

CO₂-laserid tekitavad klaaspinnale matte efekti mikropurunemise kaudu.

See on püsiv märk, mis ajapikku ei hägustu.

Hõõrdetud kiht võib osaliselt läbida tugeva mehaanilise hõõrde, kuid seda on raske täielikult eemaldada.

3. Plastmassid

Plastidel on suur erinevus CO₂-laserenergia imendumisel. Märgistamine toimub sulamise, aurustumise või värvimuutuse kaudu.

Märgistamise sügavus on madal ja vastupidavus sõltub plastiku vananemise määrist.

Võrreldes UV-laseritega on servade täpsus madalam, kuid vastupidavus on sarnane, tavaliselt umbes 3–10 aastat.

IV. Tegurid, mis mõjutavad märgistamise kestust

1. Graveerimise sügavus: sügav graveerimine > madal graveerimine > pinnal värvimuutus.

2. Materjali imendumismäär: suurem imendumine annab stabiilsema märgistuse.

3. Pinnakihid või oksüdeerumisomadused: kihid võivad kulumise tõttu kaduda, vähendades märgistuse vastupidavust.

4. Keskkonnamõjud: UV-kiirgus, keemiline korrosioon ja mehaaniline kulumine vähendavad kontrasti.

5. Laseri ja materjali lainepikkuse sobivus: õige lainepikkuse valik parandab märgistuse stabiilsust.