Quanto tempo dura a marcação a laser?

A durabilidade da marcação a laser é determinada pelo tipo de laser, características do material, profundidade da marcação e mecanismo de deformação da superfície. Os principais modos de marcação incluem descoloração superficial, micro-gravação, re-solidificação por fusão e gravação profunda. Diferentes lasers exibem diferentes características de absorção de energia em metais, plásticos, vidro e materiais orgânicos; portanto, a durabilidade varia conforme o caso.

I. Durabilidade da Marcação com Laser de Fibra

Os lasers de fibra operam tipicamente em um comprimento de onda de 1064 nm e são adequados para materiais metálicos, oferecendo alta eficiência de acoplamento de energia em superfícies metálicas. Seus principais modos de marcação incluem descoloração por óxido, fusão superficial, gravação superficial e gravação profunda.

1. Materiais metálicos

Aço inoxidável, aço carbono, alumínio, cobre
Os lasers de fibra podem alcançar profundidades de gravação de 0,01–0,5 mm (dependendo da potência e número de passagens de varredura). A gravação profunda é considerada uma marca permanente em materiais metálicos e pode teoricamente durar por toda a vida útil do material, sem ser afetada por atrito, corrosão ou degradação por UV.
A descoloração superficial (como marcação preta ou marcação colorida) baseia-se na modificação da camada de óxido; sua durabilidade diminui em condições de desgaste intenso ou ambientes corrosivos, mas permanece estável por vários anos em condições normais.

2. Materiais Plásticos

Os lasers de fibra causam carbonização, espumação ou reações de descoloração em plásticos. Devido aos limites de resistência térmica dos substratos plásticos, a profundidade da marcação é geralmente inferior a 0,05 mm.

A durabilidade depende da resistência UV do plástico e da temperatura ambiente, durando geralmente de 3 a 10 anos.

A exposição prolongada ao ar livre pode causar envelhecimento do substrato, reduzindo a visibilidade da marcação.

II. Durabilidade da Marcação a Laser UV

Os lasers UV operam em 355 nm e realizam um "processo a frio", adequado para polímeros, vidro e alguns metais. A reação superficial principal é a quebra fotoquímica de ligações, com zona afetada termicamente mínima.

1. Materiais de Plástico

Os lasers UV produzem marcas de alto contraste em plásticos, com descoloração uniforme e bordas de caracteres finas.

A profundidade de marcação é tipicamente inferior a 0,02 mm.

A durabilidade depende da resistência do material à fotodegradação, durando geralmente mais de 5 a 10 anos.

Os lasers UV não são adequados para gravação profunda; portanto, sua resistência à abrasão é menor do que a gravação a laser de fibra em metais.

2. Materiais de Vidro

Os lasers UV podem criar estruturas de microfissuras ou gravura superficial em superfícies de vidro, com profundidades de marcação de aproximadamente 0,005–0,03 mm.

Este tipo de marcação é permanente e não desaparece com o tempo.

A estabilidade a longo prazo é típica em vidros ópticos, vidros farmacêuticos e vidros eletrônicos marcados.

3. Materiais Metálicos

Os lasers UV geram rugosidade extremamente superficial ou descoloração nos metais, com profundidade limitada.

A durabilidade é insuficiente para ambientes de alta fricção.

Usado comumente para marcações de alta precisão, como códigos QR e números de série, mas não para gravação profunda.

III. Durabilidade da Marcação a Laser CO₂

Os lasers CO₂ operam em 10,6 μm, com alta eficiência de absorção em materiais orgânicos. São adequados para madeira, couro, papel, vidro e cerâmica.

1. Madeira, Couro, Papel

O mecanismo de marcação envolve carbonização ou ablação, com profundidades variando de 0,1–1 mm.

Essas marcas são permanentes, mas em ambientes com alta fricção ou umidade, o envelhecimento do material pode fazer com que a marca desbote.

Em condições internas, podem permanecer estáveis por muitos anos.

2. Vidro

Os lasers CO₂ criam um efeito fosco na superfície do vidro por meio de microfraturas.

Esta é uma marca permanente e não desbotará com o tempo.

A camada rugosa pode ser parcialmente polida por fricção mecânica intensa, mas é difícil de remover completamente.

3. Plásticos

Os plásticos apresentam grandes variações na absorção da energia do laser CO₂. A marcação ocorre por fusão, vaporização ou descoloração.

A profundidade da marcação é rasa e a durabilidade depende da taxa de envelhecimento do plástico.

Em comparação com os lasers UV, a precisão das bordas é menor, mas a durabilidade é semelhante, geralmente cerca de 3 a 10 anos.

IV. Fatores que Afetam a Duração da Marcação

1. Profundidade de gravação: gravação profunda > gravação rasa > descoloração superficial.

2. Taxa de absorção do material: maior absorção resulta em marcação mais estável.

3. Propriedades de oxidação superficial ou revestimento: revestimentos podem desgastar-se, reduzindo a durabilidade da marca.

4. Fatores ambientais: exposição a UV, corrosão química e abrasão mecânica reduzem o contraste.

5. Correspondência entre comprimento de onda do laser e do material: a seleção correta do comprimento de onda melhora a estabilidade da marcação.