22 abr ¿Qué es el marcado láser?

Una guía para el grabado y marcado láser

Grabado láser y marcado láser. son métodos populares para crear marcas permanentes en diversos materiales. Puede usarlos en todo, desde metales y madera hasta plástico y vidrio, y resisten el posprocesamiento para una trazabilidad y longevidad superiores. La velocidad excepcional y el alto contraste hacen que la tecnología láser sea excelente para las demandas de corte y marcado en todas las industrias.

Si bien el marcado láser y el grabado láser se usan indistintamente, existen formas de grabar materiales y marcarlos en la superficie. Hay mucho que considerar en el mundo del marcado láser, por lo que repasaremos todo lo que necesita saber sobre el grabado y el marcado de superficies. Discutiremos para qué se pueden usar estos procesos, en qué materiales funcionan, cómo funciona el grabado láser y cómo estos métodos difieren de técnicas similares como el grabado láser y el marcado por puntos.

¿Qué es el grabado?

El grabado láser se centra en la ablación del material, es decir, la eliminación, a través del láser y altas temperaturas. El láser enfoca el calor en la superficie del material y corta grietas profundas en el patrón deseado. El resultado es un tallado permanente de alto contraste que seguirá siendo legible incluso después del desgaste o los tratamientos superficiales.

El grabado láser funciona con un amplia gama de materiales y crea un corte duradero. Es ideal para aplicaciones donde la información de identificación debe permanecer en su lugar durante años, incluso en presencia de condiciones difíciles. Por ejemplo, después de años de exposición a productos químicos agresivos, humedad y suciedad, aún podrá leer una placa de datos grabada con láser adherida a un equipo industrial. Un escáner de códigos de barras también podría leerlo gracias al alto contraste que se obtiene durante este proceso.

¿Qué es una máquina de grabado láser?

Como habrás adivinado, un máquina de grabado láser realiza el proceso de grabado láser. Muchas máquinas pueden grabar, grabar y marcar.

Así es como funcionan:

1. Entrada: Un operador introduce la imagen, como un código de barras o un logotipo, en el sistema de control de la máquina, que le indica que se mueva sobre el material de acuerdo con el patrón.
2. Corte: El láser crea suficiente calor para sublimar el material, lo que significa que pasa directamente de sólido a gas donde entra en contacto con el láser. Cuando esto sucede, queda una grieta profunda. Esta hendidura y la superficie áspera dentro de ella son excelentes para capturar la luz, por lo que los cortes parecen más oscuros y legibles, como el texto en una hoja de papel.
3. Procesamiento: Una vez que se completa el proceso de corte, la pieza puede pasar a un procesamiento posterior, como granallado o tratamiento térmico. A diferencia de otros métodos de corte, el grabado láser permanece legible después del procesamiento porque el material se elimina, no solo se modifica.

Grabado láser frente a grabado láser

Es posible que escuche que el grabado láser y el grabado láser se usan indistintamente. Si bien son similares, estos son dos métodos distintos. La principal diferencia radica en la profundidad de los cortes. El grabado es menos profundo y no cambia la forma del material. Aunque el grabado también usa un láser, solo derrite el material en la superficie, lo que hace que se expanda y adquiera una textura más áspera. También afecta su reflectividad y aumenta el contraste.

El grabado y el aguafuerte se pueden usar juntos para un contraste adicional. Por ejemplo, si el metal desnudo es particularmente oscuro, es posible que el grabado no sea lo suficientemente oscuro para proporcionar el contraste que necesita para la legibilidad. El grabado puede agregar marcas más claras a la parte sin grabar para aumentar el contraste.

¿Qué es el marcado de superficies?

Otra solución de marcado permanente es el marcado de superficies. En este método, la superficie no se corta, sino que se marca de alguna otra manera, según el material. La forma general se deja intacta. Los métodos de marcado de superficies incluyen:

• Recocido: El recocido se utiliza con metales y se basa en oxidación. El calor del láser hace que las moléculas debajo de la superficie del metal se oxiden o ganen electrones. El resultado es un cambio de color en la superficie sin alterar la textura ni quitar material.
• Tinción: La tinción utiliza el láser para crear algún tipo de reacción química, como la carbonización de los plásticos. El hollín que se forma cuando se calienta el plástico deja una marca oscura.
• Espumoso: La espuma crea burbujas de gas en un material, a saber, plástico oscuro, a través del calor del láser. Las burbujas de gas alteran la reflectividad de la superficie, haciéndola parecer más clara.
• Carbonizante: Por último, está la carbonización. A medida que el material se calienta, se liberan gases como el hidrógeno y el oxígeno, dejando un espacio con una mayor concentración de carbono que parece oscuro. Este método se usa generalmente en materiales de colores claros como madera, polímeros y cuero.

El marcado de superficies es una excelente manera de agregar un marcado permanente mientras se mantiene una superficie lisa. Al igual que el grabado, este método se utiliza a menudo con fines de identificación, como códigos de barras y etiquetas. Los usos típicos incluyen dispositivos industriales y médicos, y el recocido ofrece una excelente apariencia en metales comunes en la industria como el titanio y acero inoxidable. También presenta menos riesgo de dañar los componentes debido a la remoción excesiva de material. El marcado láser también es popular en aplicaciones decorativas como logotipos y patrones.

Aplicaciones de grabado láser

Las máquinas de grabado y marcado láser se utilizan tanto en aplicaciones resistentes como delicadas gracias a sus resultados fiables y duraderos y a sus capacidades de diseño flexible. Aquí hay algunos usos comunes para estas técnicas.

Dispositivos y suministros médicos

Muchos dispositivos médicos caen bajo los requisitos de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para identificadores únicos de dispositivo (UDI). Los UDI contienen información sobre elementos como el fabricante, el número de serie y el número de lote o lote. El UDI debe permanecer legible durante la vida útil del producto, de modo que cualquier problema que surja después de la distribución, como defectos y retiros, pueda manejarse adecuadamente.

El grabado o marcado láser es una excelente opción para muchos UDI porque no se desgasta con el tiempo, incluso después de un uso intenso y la exposición a productos de limpieza. Desde cuñas y sillas de ruedas hasta equipos de imágenes, implantes cocleares y bombas de infusión, descubrirá que el impacto del grabado láser sobre el cumplimiento de dispositivos médicos es significante.

Componentes aeroespaciales

La la industria aeroespacial se enfrenta a requisitos similares de la Administración Federal de Aviación (FAA). Muchos componentes deben estar marcados con información como el nombre del fabricante, el número de pieza y las certificaciones correspondientes. La trazabilidad también es esencial aquí, pero la industria aeroespacial también tiende a utilizar el grabado y el marcado láser porque funcionan en materiales ignífugos y ayudan con el ensamblaje.

Los requisitos de etiquetado de la FAA exigen protección contra incendios, y el grabado de información en un metal resistente al fuego es la solución. Al igual que con el cuidado de la salud, la información de la pieza se puede usar para la trazabilidad durante retiros o notificaciones, y puede ayudar a identificar las piezas durante el ensamblaje y el posicionamiento.

Otras Industrias

También encontrará grabado, grabado y marcado láser utilizados en procesos de fabricación y personalización para:

• Componentes de automoción: La trazabilidad es vital para la industria automotriz, también. Las piezas deben identificarse fácilmente durante los retiros y varios procesos de garantía para garantizar la seguridad de la población en general. También deben resistir las altas temperaturas y los elementos.
• Aplicaciones industriales: La impresión láser industrial crea marcas que resisten las desafiantes condiciones ambientales de los entornos industriales, como la exposición a productos químicos, suciedad, humedad y vibraciones.
• Electrónica: Muchos dispositivos electrónicos utilizan grabado, grabado o marcado láser para la señalización permanente. Los números de serie, los logotipos y las certificaciones son excelentes candidatos.
• Militar y de defensa: Militares y los productos de defensa necesitan etiquetado que permanece claro y legible sin importar las amenazas impredecibles que el entorno pueda arrojarles.
• Petróleo y gas: Una vez más, la alta trazabilidad y la durabilidad hacen que el grabado y el marcado láser se ajusten bien a la industria del petróleo y el gas.
• Bienes de consumo: Muchos bienes de consumo también usan grabado, grabado y marcado con láser para agregar marcas atractivas pero duraderas en varios artículos, desde teléfonos y computadoras portátiles hasta licuadoras y lámparas. También puede ser una excelente manera de agregar códigos de barras permanentes e imágenes escaneables al empaque.
• Joyas y premios: El marcado y grabado láser también puede agregar marcas personalizables a trofeos, placas y productos de joyería.

¿Qué materiales se pueden grabar con láser?

Una de las razones por las que el grabado y el marcado láser son tan populares es que puede usarlos en una amplia gama de materiales. Los metales son comunes, pero también puedes grabar y marcar cosas como plásticos, vidrio y madera.

Aquí hay algunos ejemplos de materiales grabables con láser:

• Rieles: Se puede grabar casi cualquier metal, incluido el acero, aluminio, hierro, plata y oro. Dado que el grabado resiste el procesamiento posterior, puede tratar los metales para una amplia gama de propósitos y apariencias después del corte. Algunos metales requieren temperaturas más altas para la vaporización, por lo que querrá considerar su metal al elegir una máquina láser. El titanio, por ejemplo, es notoriamente difícil de cortar con un punto de vaporización de 3,260 grados centígrados, mientras que la plata es más fácil a solo 1,950 grados centígrados.
• Plástica: Los plásticos, como el acrílico y el polioxietileno (POM), se utilizan en una amplia variedad de productos grabables y marcables gracias a colores versátiles y características físicas.
• Madera contrachapada y tableros de fibra de densidad media (MDF): Estos productos de madera ofrecen apariencias naturales de colores claros y responden bien al grabado y marcado.
• Vidrio: Muchos tipos de El vidrio se puede grabar. y grabados para lograr efectos sorprendentes que son excelentes para empaques de productos y materiales promocionales.
• Cuero: El cuero es resistente y no siempre responde bien a los métodos de grabado mecánico, pero los láseres lo cortan rápidamente.
• Piedra: Incluso puede usar herramientas de marcado láser en piedra, que podrían usarse para proyectos al aire libre, como tallar un logotipo en un mosaico de pasarela.

Tipos de máquinas láser

Hay varios tipos de máquinas de marcado láser para elegir, cada una de las cuales funciona de manera diferente y es mejor para materiales y tareas específicas. Se diferencian principalmente en como excitan los electrones en el láser para darle la alta energía necesaria para el corte. Las máquinas láser pueden usar diferentes materiales para hacer esto, incluidos gases y sólidos. Los láseres que utilizan materiales sólidos se denominan láseres de estado sólido.

Marcadores láser de fibra

Marcadores láser de fibra son láseres de estado sólido que utilizan fibras de vidrio para conducir electricidad. La luz se emite inicialmente desde un diodo láser y se mueve a través de un cable de fibra óptica. El cable está equipado con componentes especiales que alteran la luz. A través de varios procesos complejos y la exposición a elementos de tierras raras, la luz alcanza longitudes de onda específicas y niveles de energía más altos. Luego, las lentes alteran la forma del haz para adaptarse a la aplicación de corte.

Aunque pueden ser más caros, los láseres de fibra son muy potentes y pueden producir haces extremadamente pequeños para una mayor precisión. Funcionan bien con casi cualquier material y prácticamente no requieren mantenimiento con una larga vida útil.

Para obtener más información, consulta nuestro artículo sobre láseres de fibra y lo que hacen.

Marcadores láser de CO2

El tipo de láser utiliza gases para transmitir electricidad y energizar el láser. La luz emitida se mueve a través de tubos de vidrio llenos de una mezcla de gases que incluye dióxido de carbono (CO2), así como gases como nitrógeno, helio e hidrógeno. A ambos lados del tubo hay espejos, uno que es totalmente reflectante y otro que es parcialmente reflectante. A medida que la luz rebota entre los espejos, gana intensidad y pasa a través del espejo parcialmente reflectante solo cuando se vuelve lo suficientemente brillante. Luego se enfoca en la superficie de corte.

Láser de CO2 son bastante poderosos y pueden cortar varios materiales, pero funcionan excepcionalmente bien con no metales como madera, plásticos y cuero. Incluso puede usarlos en algunas aplicaciones de procesamiento de alimentos. Sus requisitos de mantenimiento son mayores que los de un láser de fibra, ya que cualquier problema con los tubos o el sistema de espejos puede dejar la máquina fuera de servicio.

Láseres de cristal

Estos láseres ofrecen un poder de corte extremadamente alto gracias a ciertos cristales como medios de estado sólido. Estos cristales, a saber, granate y vanadato, están "dopados" con varios iones que ayudan a impartir características específicas al haz. Dos opciones comunes son:

• Nd:YAG: Granate de itrio y aluminio dopado con neodimio
• Nd:YVO: Ortovanadato de itrio dopado con neodimio

Estos cristales son versátiles y permiten que el láser alcance una energía y un rendimiento excepcionalmente altos. Por ejemplo, láseres de vanadato puede lograr una mejor calidad de haz, profundidad de enfoque y potencia máxima que los láseres de fibra.

Los cristales también permiten crear láseres con diferentes longitudes de onda. Algunos materiales responden mejor a las longitudes de onda verde, azul o ultravioleta que al típico rango infrarrojo. un láser verde, por ejemplo, se usa comúnmente para metales preciosos como el oro y la plata, así como para componentes eléctricos, placas de circuitos impresos y otros dispositivos electrónicos sensibles.

Marcadores láser vs. Dot Peening

Es posible que haya encontrado el granallado por puntos como otro método de marcado permanente. El granallado por puntos, también llamado estampado con alfileres o marcado con alfileres, utiliza alfileres pequeños y duros para crear hendiduras en la superficie del material. Estos pequeños agujeros hacen que la superficie sea más rugosa y alteran su reflectividad. Mientras máquinas de granallado por puntos Son más baratos que los láseres, los marcadores láser pueden ofrecer resultados mucho mejores.

Estas son algunas de las razones por las que podría elegir el marcado láser en lugar del granallado:

• Calidad de la marca: El granallado tiene un contraste más bajo y puede ser difícil de leer. Los lectores de códigos de barras pueden necesitar condiciones de iluminación específicas para leer un código de barras perforado. El marcado láser ofrece marcas más consistentes y detalladas con tasas de desperdicio más bajas.
• Mantenimiento: A diferencia de los equipos de micropercusión, los láseres no implican contacto entre la maquinaria y la superficie. Prácticamente no tienen desgaste mecánico y no tienen piezas que necesiten reemplazos regulares, como pasadores de puntos.
• Velocidad: Los láseres son más rápidos que las máquinas de micropercusión para cumplir con tiempos de ciclo más exigentes.
• Opciones de marcado: Dado que ofrecen un contraste más bajo, las marcas de puntos no son buenas para algunas marcas, como los códigos de barras 1D. La mayoría de las marcas de puntos también se destruirán con cualquier tratamiento de superficie adicional, mientras que los tratamientos con láser seguirán siendo legibles.
• materiales: Con más opciones de configuración, el marcado láser puede adaptarse a una gama más amplia de materiales.

Los marcadores de micropercusión aún pueden ser una buena opción para algunas aplicaciones menos exigentes, pero realmente depende de su producto. En la mayoría de los casos, un marcador láser es la mejor opción.

Máquinas de marcado láser de Telesis

Desde simples códigos de barras hasta placas de datos industriales que duran décadas, las posibilidades del marcado láser son infinitas. Trabajar con equipos confiables es vital cuando su producción y cumplimiento están en juego. En Telesis, diseñamos marcadores láser resistentes de alta calidad en varios estilos y configuraciones para satisfacer las necesidades de su proyecto. Somos su ventanilla única para todo lo relacionado con el grabado y marcado láser, incluida la personalización, software y apoyo. Obtenga más información sobre nuestro sistema de marcado láser descargando nuestro Guía de telésis.

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