Cât timp durează marcarea cu laser?

Durabilitatea marcării cu laser este determinată de tipul laserului, caracteristicile materialului, adâncimea marcării și mecanismul de deformare a suprafeței. Principalele moduri de marcare includ discolorarea la suprafață, microgravura, re-solidificarea topirii și gravura profundă. Diferitele tipuri de laser prezintă caracteristici diferite de absorbție a energiei pe metale, materiale plastice, sticlă și materiale organice; prin urmare, durabilitatea variază în consecință.

I. Durabilitatea marcării cu laser de fibră

Laserii de fibră funcționează în mod tipic la o lungime de undă de 1064 nm și sunt potriviți pentru materiale metalice, oferind o eficiență ridicată de cuplare energetică pe suprafețele metalice. Principalele lor moduri de marcare includ discolorarea prin oxidare, topirea la suprafață, gravura superficială și gravura profundă.

1. Materiale metalice

Oțel inoxidabil, oțel carbon, aluminiu, cupru
Laserii cu fibră pot realiza adâncimi de gravare de 0,01–0,5 mm (în funcție de putere și trecerile de scanare). Gravarea profundă este considerată o marcă permanentă pe materialele metalice și poate dura teoretic întreaga perioadă de utilizare a materialului, fără a fi afectată de frecare, coroziune sau degradare UV.
Modificarea culorii la suprafață (cum ar fi marcare neagră sau marcare colorată) se bazează pe modificarea stratului de oxid; durabilitatea acesteia scade în condiții de uzură intensă sau medii corozive, dar rămâne stabilă câțiva ani în condiții normale.

2. Materiale plastice

Laserii cu fibră provoacă reacții de carbonizare, spumare sau decolorare la materialele plastice. Din cauza limitelor de rezistență termică ale suporturilor plastice, adâncimea de marcare este de obicei mai mică de 0,05 mm.

Durabilitatea depinde de rezistența plasticului la radiațiile UV și de temperatura ambiantă, având în general o durată de viață de 3–10 ani.

Expunerea prelungită la exterior poate provoca îmbătrânirea suportului, reducând vizibilitatea marcajului.

II. Durabilitatea marcajului laser UV

Laserii UV funcționează la 355 nm și realizează o „prelucrare rece”, potrivită pentru polimeri, sticlă și unele metale. Reacția principală de suprafață este ruperea legăturilor fotochimice, cu o zonă afectată termic minimă.

1. Materiale plastice

Laserii UV produc marcaje cu contrast ridicat pe materialele plastice, cu decolorare uniformă și margini fine ale caracterelor.

Adâncimea marcajului este în mod tipic <0,02 mm.

Durabilitatea depinde de rezistența materialului la fotodegradare, având în general o durată de viață de peste 5–10 ani.

Laserii UV nu sunt potriviți pentru gravura profundă; prin urmare, rezistența lor la abraziune este mai scăzută decât cea a gravurii profunde cu laser de fibră pe metale.

2. Materiale din sticlă

Laserii UV pot crea structuri de microfisuri sau gravură superficială pe suprafețele de sticlă, cu adâncimi de marcaj de aproximativ 0,005–0,03 mm.

Acest tip de marcaj este permanent și nu se estompează în timp.

Stabilitatea pe termen lung este tipică în cazul marcajelor pe sticlă optică, sticlă farmaceutică și sticlă electronică.

3. Materiale metalice

Laserii UV produc o texturizare extrem de superficială sau o decolorare pe metale, cu adâncime limitată.

Durabilitatea este insuficientă pentru mediile cu frecare ridicată.

Utilizat frecvent pentru marcaje înalte precizie, cum ar fi coduri QR și numere de serie, dar nu pentru gravura profundă.

III. Durabilitatea marcajului cu laser CO₂

Laserii CO₂ funcționează la 10,6 μm, având o eficiență ridicată de absorbție în materialele organice. Sunt potriviți pentru lemn, piele, hârtie, sticlă și ceramică.

1. Lemn, Piele, Hârtie

Mecanismul de marcaj implică carbonizarea sau ablația, cu adâncimi cuprinse între 0,1–1 mm.

Aceste marcaje sunt permanente, dar în condiții de frecare ridicată sau medii umede, îmbătrânirea materialului poate duce la estomparea marcajului.

În condiții interioare, pot rămâne stabile mulți ani.

2. Sticlă

Laserii CO₂ creează un efect mat pe suprafața sticlei prin microfisurare.

Aceasta este o marcă permanentă și nu se va estompa în timp.

Stratul asperizat poate fi parțial lustruit prin frecare mecanică puternică, dar este dificil de îndepărtat complet.

3. Plastic

Materialele plastice prezintă variații mari în absorbția energiei laserului CO₂. Marcarea are loc prin topire, vaporizare sau decolorare.

Adâncimea marcării este redusă, iar durabilitatea depinde de rata de îmbătrânire a plasticului.

În comparație cu laserii UV, precizia muchiilor este mai scăzută, dar durabilitatea este similară, în general aproximativ 3–10 ani.

IV. Factori care afectează durata de viață a marcării

1. Adâncimea gravurii: gravura adâncă > gravura superficială > decolorarea suprafeței.

2. Rata de absorbție a materialului: o absorbție mai mare determină o marcare mai stabilă.

3. Oxidarea suprafeței sau proprietăți ale acoperirii: acoperirile pot pierde din integritate, reducând durabilitatea marcajului.

4. Factori de mediu: expunerea la radiații UV, coroziunea chimică și abraziunea mecanică reduc contrastul.

5. Potrivirea lungimii de undă între laser și material: alegerea corectă a lungimii de undă îmbunătățește stabilitatea marcajului.