Cik ilgi ilgst lāzergravējums?

Lāzergravējuma izturību nosaka lāzera tips, materiāla īpašības, gravēšanas dziļums un virsmas deformācijas mehānisms. Galvenie marķēšanas režīmi ietver virsmas krāsas maiņu, mikrogravēšanu, kūstēšanos un pārkristalizāciju, kā arī dziļrakstu. Dažādi lāzeri rāda atšķirīgas enerģijas uzsūkšanas īpašības metālos, plastmasās, stiklā un organiskos materiālos; tāpēc arī izturība atbilstoši mainās.

I. Šķiedrlāzera marķējuma izturība

Šķiedras laseri parasti darbojas ar viļņa garumu 1064 nm un ir piemēroti metāla materiāliem, nodrošinot augstu enerģijas saistīšanās efektivitāti uz metāla virsmām. Galvenie marķēšanas režīmi ietver oksīda krāsošanos, virsmas kušanu, seklu gravēšanu un dziļu gravēšanu.

1. Metāla materiāli

Nerūsējošais tērauds, oglekļa tērauds, alumīnijs, varš
Šķiedras laseri spēj sasniegt gravēšanas dziļumu no 0,01 līdz 0,5 mm (atkarībā no jaudas un skenēšanas caurlaidības). Dziļa gravēšana tiek uzskatīta par pastāvīgu zīmi uz metāla materiāliem un teorētiski var ilgt visu materiāla ekspluatācijas laiku, neietekmēta no berzes, korozijas vai UV novecošanās.
Virsnes pārkrāsošanās (piemēram, melna vai krāsaina marķēšana) balstās uz oksīda kārtas modificēšanu; tās izturība samazinās intensīvas nolietošanās vai agresīvās vides apstākļos, taču normālos apstākļos paliek stabila vairākus gadus.

2. Plastmasas materiāli

Šķiedras lāzeri plastmasā izraisa karbonizāciju, putu veidošanos vai krāsas maiņu. Tā kā plastmasas pamatnes termoizturībai ir ierobežojumi, marķējuma dziļums parasti ir mazāks par 0,05 mm.

Izturība ir atkarīga no plastmasas UV izturības un apkārtējās temperatūras, parasti ilgst 3–10 gadus.

Ilgstoša tiešā saules gaismas iedarbība var izraisīt pamatnes novecošanu, samazinot marķējuma redzamību.

II. UV lāzera marķējuma izturība

UV lāzeri darbojas 355 nm viļņa garumā un veic „auksto apstrādi”, kas piemērota polimēriem, stiklam un dažiem metāliem. Galvenā virsmas reakcija ir fotoķīmiska saites pārrāvums ar minimālu sasilšanas zonu.

1. Plastmasas materiāli

UV lāzeri plastmasā rada augsta kontrasta marķējumus ar vienmērīgu krāsas maiņu un precīziem simbolu malu kontūriem.

Marķējuma dziļums parasti ir <0,02 mm.

Izturība ir atkarīga no materiāla izturības pret fotodegradāciju, parasti ilgst vairāk nekā 5–10 gadus.

UV laseri nav piemēroti dziļai gravēšanai; tāpēc to nodilumizturība ir zemāka nekā šķiedrlasera dziļajai gravēšanai uz metāliem.

2. Stikla materiāli

UV laseri var veidot mikroplaisu struktūras vai seklu ētēšanu uz stikla virsmas ar marķējuma dziļumu aptuveni 0,005–0,03 mm.

Šis marķējuma veids ir pastāvīgs un laika gaitā neizzūd.

Ilgtermiņa stabilitāte ir raksturīga optiskajam stiklam, farmaceitiskajam stiklam un elektronisko ierīču stiklam.

3. Metāla materiāli

UV laseri uz metāliem rada ārkārtīgi seklu raupjinājumu vai krāsas maiņu ar ierobežotu dziļumu.

Izturība augsta berzes videi ir nepietiekama.

Parasti tiek izmantots augstas precizitātes marķējumiem, piemēram, QR kodiem un sērijas numuriem, bet ne dziļai gravēšanai.

III. CO₂ lasera marķējuma ilgmūžība

CO₂ laseri darbojas pie 10,6 μm, ar augstu absorbcijas efektivitāti organiskajos materiālos. Tie ir piemēroti koksnei, ādai, papīram, stiklam un keramikai.

1. Koksne, Āda, Papīrs

Marķēšanas mehānisms ietver karbonizāciju vai ablāciju, ar dziļumu no 0,1–1 mm.

Šie marķējumi ir pastāvīgi, taču augsta berzes vai mitrās vides apstākļos materiāla novecošanās dēļ marķējums var izbalēt.

Iekštelpu apstākļos tie var palikt stabili vairākus gadus.

2. Stikls

CO₂ laseri stikla virsmā rada mikroplaisas, izraisot salīdzinoši miglainu efektu.

Šis ir pastāvīgs marķējums, kas laika gaitā neizbalēs.

Roughened slāni var daļēji nospodrināt ar intensīvu mehānisku berzi, taču pilnībā to noņemt ir grūti.

3. Plastmasa

Plastmasas ļoti dažādi absorbē CO₂ lasera enerģiju. Marķēšana notiek caur kūšanu, tvaikveidošanos vai krāsas maiņu.

Iezīmēšanas dziļums ir sekls, un izturība ir atkarīga no plastmasas novecošanās ātruma.

Salīdzinājumā ar UV laseriem precizitāte ir zemāka, taču izturība ir līdzīga, parasti aptuveni 3–10 gadi.

IV. Faktori, kas ietekmē iezīmēšanas kalpošanas laiku

1. Iegravēšanas dziļums: dziļa iegravēšana > sekla iegravēšana > virsmas krāsas maiņa.

2. Materiāla absorbcijas ātrums: augstāka absorbcija nodrošina stabīlāku iezīmējumu.

3. Virsmas oksidācija vai pārklājuma īpašības: pārklājumi var nozust, samazinot iezīmes izturību.

4. Vides faktori: UV starojums, ķīmiska korozija un mehāniska nolietošanās samazina kontrastu.

5. Lāzera un materiāla viļņa garuma atbilstība: pareiza viļņa garuma izvēle uzlabo iezīmēšanas stabilitāti.