Lazer işaretleme ne kadar sürer?

Lazer işaretlenmesinin dayanıklılığı lazer türü, malzeme özellikleri, işaretleme derinliği ve yüzey deformasyon mekanizması ile belirlenir. Ana işaretleme modları yüzey renk değişimi, mikro kazım, erimiş yeniden katılaşma ve derin gravür içerir. Farklı lazerler, metaller, plastikler, camlar ve organik malzemeler üzerinde farklı enerji emici özellikleri gösterir; bu nedenle dayanıklılık buna göre değişir.

I. Elyaf Lazer İşaretlemesinin Dayanıklılığı

Fiber lazerler tipik olarak 1064 nm dalga boyunda çalışır ve metal malzemeler için uygundur, metal yüzeylerde yüksek enerji çiftleme verimliliği sunar. Ana işaretleme modları arasında oksit renk değişimi, yüzey erimişliği, sığ gravür ve derin gravür bulunur.

1. Metal malzemeler

Paslanmaz çelik, karbon çelik, alüminyum, bakır
Fiber lazerler, 0.01–0.5 mm'lik gravür derinliklerine ulaşabilir (güce ve tarama geçişlerine bağlı olarak). Derin gravür, metal malzemeler üzerinde kalıcı bir işaretleme olarak kabul edilir ve teorik olarak malzemenin tüm kullanım ömrü boyunca sürtünme, korozyon veya UV bozulmasından etkilenmeden kalır.
Yüzey renk değişimleri (siyah işaretleme veya renkli işaretleme gibi) oksit tabakasının değiştirilmesine dayanır; dayanıklılığı aşırı aşınma veya korozif ortamlarda azalır ancak normal koşullar altında birkaç yıl boyunca kararlı kalır.

2. Plastik Malzemeler

Fiber lazerler plastiklerde karbonlaşma, köpürme veya renk değişimi reaksiyonlarına neden olur. Plastik altlık malzemelerinin termal direnç sınırlarına bağlı olarak işaret derinliği genellikle 0.05 mm'den azdır.

Dayanıklılık, plastik malzemenin UV direncine ve ortam sıcaklığına bağlıdır ve genellikle 3–10 yıl sürer.

Uzun süreli dış mekân maruziyeti, altlık malzemesinin yaşlanmasına neden olabilir ve işaretin görünürliğini azaltabilir.

II. UV Lazer İşaretleme Dayanıklılığı

UV lazerler 355 nm'de çalışır ve polimerler, cam ve bazı metaller için uygun olan 'soğuk işleme' gerçekleştirir. Birincil yüzey reaksiyonu, minimal ısı etkili bölge ile foto-kimyasal bağ kırılmasıdır.

1. Plastik Malzemeler

UV lazerler plastikler üzerinde yüksek kontrastlı, eşit renk değişimi ve ince karakter kenarları ile işaretlemeler oluşturur.

İşaret derinliği genellikle <0,02 mm'dir.

Dayanıklılık, malzemenin fotodegradasyona karşı direncine bağlıdır ve genellikle 5–10 yıldan fazla sürer.

UV lazerler derin oyma işlemi için uygun değildir; bu nedenle metallerde fiber lazer ile yapılan derin oymaya göre aşınma direnci daha düşüktür.

2. Cam Malzemeler

UV lazerler, yaklaşık 0,005–0,03 mm işaret derinlikleriyle cam yüzeylerde mikro çatlak yapılar veya yüzeysel kazıma oluşturabilir.

Bu tür işaretlemeler kalıcıdır ve zamanla solmaz.

Optik cam, ilaç camı ve elektronik cam işaretlemesinde uzun vadeli kararlılık tipiktir.

3. Metal Malzemeler

UV lazerler, metallerde çok düşük derinlikte aşırı hafif kabartma veya renk değişimine neden olur.

Yüksek sürtünmeli ortamlarda dayanıklılık yetersizdir.

Genellikle QR kodlar ve seri numaralar gibi yüksek hassasiyetli işaretlemelerde kullanılır ancak derin gravür için uygun değildir.

III. CO₂ Lazer İşaretleme Dayanıklılığı

CO₂ lazerler 10,6 μm'de çalışır ve organik malzemelerde yüksek soğurma verimliliğine sahiptir. Ahşap, deri, kağıt, cam ve seramik için uygundur.

1. Ahşap, Deri, Kağıt

İşaretleme mekanizması, karbonlaşma veya ablasyonu içerir ve derinlikleri 0,1–1 mm arası değişir.

Bu işaretler kalıcıdır ancak yüksek sürtünmeli veya nemli ortamlarda malzemenin yaşlanması işareti soluklaştırabilir.

İç mekân koşullarında birçok yıl boyunca stabil kalabilirler.

2. Cam

CO₂ lazerler, cam yüzeyinde mikro çatlaklar oluşturarak buğulu bir efekt yaratır.

Bu kalıcı bir işarettir ve zamanla solmaz.

Pürüzlü katman, güçlü mekanik sürtünme ile kısmen cilalanabilir ancak tamamen kaldırmak zordur.

3. Plastikler

Plastikler, CO₂ lazer enerjisinin emiliminde büyük farklılıklar gösterir. İşaretleme, erime, buharlaşma veya renk değişim yoluyla gerçekleşir.

İşaretleme derinliği sığdır ve dayanıklılık plastik malzemenin yaşlanma hızına bağlıdır.

UV lazerlere kıyasla kenar keskinliği daha düşüktür ancak dayanıklılık benzerdir ve genellikle yaklaşık 3–10 yıldır.

IV. İşaretleme Ömrünü Etkileyen Faktörler

1. Oyma derinliği: derin oyma > sığ oyma > yüzey renk değişimi.

2. Malzeme emme oranı: daha yüksek emme, daha kararlı işaretlemeye neden olur.

3. Yüzey oksidasyonu veya kaplama özellikleri: kaplamalar aşınabilir ve işaretin dayanıklılığı azalabilir.

4. Çevresel faktörler: UV maruziyeti, kimyasal korozyon ve mekanik aşınma kontrastı azaltır.

5. Lazer–malzeme dalga boyu uyumu: doğru dalga boyu seçimi, işaretlemenin kararlılığını artırır.