Hvor lenge varer lasermerking?

Varigheten til lasermerking bestemmes av lasertypen, materialeegenskaper, merke-dybde og overflateforvandlingsmekanisme. De viktigste merkemetodene inkluderer overflatetoneforandring, mikro-etsing, smelte og omkrystallisering, og dypgravering. Ulike lasere viser ulike energiabsorpsjonsegenskaper på metaller, plast, glass og organiske materialer; derfor varierer varigheten tilsvarende.

I. Varighet av fiberlasermerking

Fiberlasere opererer typisk med en bølgelengde på 1064 nm og er egnet for metallmaterialer, og tilbyr høy energikoblingseffektivitet på metalsurfaces. De viktigste merkingsmodusene inkluderer oksidasjonsfarging, overflatet smelting, graveringsdybde og dypgravering.

1. Metallmaterialer

Rustfritt stål, karbonstål, aluminium, kobber
Fiberlasere kan oppnå graveringdybder på 0,01–0,5 mm (avhengig av effekt og antall skanningssykluser). Dypgravering betraktes som et permanent merke på metallmaterialer og kan teoretisk vare i hele materiallets levetid, uten å bli påvirket av friksjon, korrosjon eller UV-nedbrytning.
Overflatefarging (som svartmerking eller fargemerking) er basert på modifisering av oksidlaget; dens holdbarhet avtar ved kraftig slitasje eller i korrosjonsutsatte miljøer, men forblir stabil i flere år under normale forhold.

2. Plastmaterialer

Fiberlaser forårsaker karbonisering, skumming eller misfarging på plast. På grunn av plastmaterialers begrensede varmebestandighet er merkedypet vanligvis mindre enn 0,05 mm.

Holdbarheten avhenger av plastens UV-bestandighet og omgivelsestemperatur, og varer generelt 3–10 år.

Langvarig utendørs eksponering kan føre til materialaldring, noe som reduserer synligheten av merket.

II. Holdbarhet ved UV-lasermerking

UV-lasere opererer ved 355 nm og utfører «kald behandling», egnet for polymerer, glass og noen metaller. Den primære overflatereaksjonen er fotokjemisk bindingsbrudd med minimal varmepåvirket sone.

1. Plastmaterialer

UV-lasere gir høykontrast-merker på plast med jevn misfarging og fine tegnkantlinjer.

Merkedypet er typisk <0,02 mm.

Holdbarheten avhenger av materialets motstand mot fotodegradasjon og varer generelt mer enn 5–10 år.

UV-lasere er ikke egnet til dypgravering; derfor er slitestyrken deres lavere enn ved fiberlaser-dypgravering på metaller.

2. Glassmaterialer

UV-lasere kan lage mikrorevner eller flate etsinger på glassflater med merkedjup på ca. 0,005–0,03 mm.

Denne typen merking er permanent og tappes ikke over tid.

Langsiktig stabilitet er typisk for optisk glass, farmasøytisk glass og elektronisk glassmerking.

3. Metallmaterialer

UV-lasere skaper ekstremt flate ruinger eller fargeendringer på metaller, med begrenset dybde.

Slitestyrken er utilstrekkelig for miljøer med høy friksjon.

Vanligvis brukt til høypresisjonsmerking som QR-koder og serienumre, men ikke til dypgravering.

III. Slitestyrke for CO₂-lasermerking

CO₂-lasere opererer ved 10,6 μm med høy absorpsjonseffektivitet i organiske materialer. De er egnet for tre, lær, papir, glass og keramikk.

1. Tre, Lær, Papir

Merkingssystemet innebærer karbonisering eller ablasjon, med dyp på 0,1–1 mm.

Disse merkene er permanente, men i omgivelser med mye friksjon eller fuktighet kan materialaldring føre til at merket blekner.

I innendørs forhold kan de forbli stabile i mange år.

2. Glass

CO₂-lasere skaper en matt effekt på glassoverflaten gjennom mikrosprekker.

Dette er et permanent merke som ikke vil blekne med tiden.

Den ru overflaten kan delvis poleres bort ved kraftig mekanisk friksjon, men er vanskelig å fjerne helt.

3. Plastikk

Plastmaterialer viser store variasjoner i absorpsjon av CO₂-laserenergi. Merking skjer gjennom smelting, fordampning eller misfarging.

Merkingens dybde er liten og holdbarheten avhenger av plastens aldringshastighet.

Sammenlignet med UV-lasere er kantpresisjonen lavere, men holdbarheten er tilsvarende, vanligvis omtrent 3–10 år.

IV. Faktorer som påvirker levetid for merking

1. Graveringsdybde: dyp graving > graving med mindre dybde > overflatefarging.

2. Materialets absorpsjonsrate: høyere absorpsjon gir mer stabil merking.

3. Overflateoksidasjon eller beleggsegenskaper: belegg kan slites bort og redusere merkeholdbarheten.

4. Miljøfaktorer: UV-eksponering, kjemisk korrosjon og mekanisk slitasje reduserer kontrasten.

5. Laser–materiale bølgelengde-tilpasning: riktig valg av bølgelengde forbedrer stabiliteten til merkingen.