22 Apr Che cos'è la marcatura laser?

Una guida all'incisione e alla marcatura laser

Incisione e marcatura laser sono metodi popolari per creare segni permanenti su vari materiali. Puoi usarli su qualsiasi cosa, dai metalli al legno, alla plastica e al vetro, e resistono alla post-elaborazione per una tracciabilità e una longevità superiori. La velocità eccezionale e l'elevato contrasto rendono la tecnologia laser eccellente per le esigenze di taglio e marcatura di tutti i settori.

Sebbene la marcatura laser e l'incisione laser siano utilizzate in modo intercambiabile, esistono modi sia per incidere i materiali che per contrassegnarli sulla superficie. C'è molto da considerare nel mondo della marcatura laser, quindi esamineremo tutto ciò che devi sapere sull'incisione e la marcatura di superfici. Discuteremo per cosa possono essere utilizzati questi processi, su quali materiali lavorano, come funziona l'incisione laser e come questi metodi differiscono da tecniche simili come l'incisione laser e la marcatura a micropercussione.

Che cos'è l'incisione?

L'incisione laser è incentrata sull'ablazione del materiale, ovvero la rimozione, tramite il laser e il calore elevato. Il laser concentra il calore sulla superficie del materiale e taglia le fessure profonde nel modello desiderato. Il risultato è un intaglio permanente ad alto contrasto che rimarrà leggibile anche dopo l'usura o i trattamenti superficiali.

L'incisione laser funziona con a vasta gamma di materiali e crea un taglio duraturo. È ideale per le applicazioni in cui le informazioni di identificazione devono rimanere al loro posto per gli anni a venire, anche in presenza di condizioni difficili. Ad esempio, dopo anni di esposizione a sostanze chimiche aggressive, umidità e sporcizia, saresti ancora in grado di leggere una targhetta dati incisa al laser attaccata a un pezzo di attrezzatura industriale. Anche uno scanner di codici a barre sarebbe in grado di leggerlo, grazie all'elevato contrasto che deriva da questo processo.

Che cos'è una macchina per incisione laser?

Come avrai intuito, a incisione laser macchina esegue il processo di incisione laser. Molte macchine possono incidere, incidere e marcare.

Ecco come funzionano:

1. Ingresso: Un operatore inserisce l'immagine, come un codice a barre o un logo, nel sistema di controllo della macchina, che le dice di spostarsi sul materiale in base al modello.
2. taglio: Il laser crea abbastanza calore per sublimare il materiale, il che significa che si trasforma direttamente da solido a gas dove entra in contatto con il laser. Quando ciò accade, viene lasciata una profonda fessura. Questa fessura e la superficie ruvida al suo interno sono ottime per catturare la luce, quindi i tagli appaiono più scuri e leggibili, come il testo su un pezzo di carta.
3. Trattamento: Al termine del processo di taglio, la parte può procedere a un'ulteriore lavorazione, come la granigliatura o il trattamento termico. A differenza di altri metodi di taglio, l'incisione laser rimane leggibile dopo la lavorazione perché il materiale viene rimosso, non solo alterato.

Incisione laser vs incisione laser

Potresti sentire l'incisione laser e l'incisione laser usate in modo intercambiabile. Sebbene simili, questi sono due metodi distinti. La differenza principale sta nella profondità dei tagli. L'incisione è meno profonda e non cambia la forma del materiale. Sebbene l'incisione utilizzi anche un laser, fonde solo il materiale sulla superficie, il che lo fa espandere e assumere una consistenza più ruvida. Influisce anche sulla sua riflettività e aumenta il contrasto.

Incisione e incisione possono essere utilizzate insieme per un contrasto aggiuntivo. Ad esempio, se il metallo nudo è particolarmente scuro, l'incisione potrebbe non essere sufficientemente scura per fornire il contrasto necessario per la leggibilità. L'incisione può aggiungere segni più chiari alla parte non incisa per aumentare il contrasto.

Che cos'è la marcatura della superficie?

Un'altra soluzione per la marcatura permanente è la marcatura della superficie. In questo metodo, la superficie non viene tagliata ma viene segnata in altro modo, a seconda del materiale. La forma generale è rimasta intatta. I metodi di marcatura della superficie includono:

• Ricottura: La ricottura viene utilizzata con i metalli e si basa su ossidazione. Il calore del laser fa sì che le molecole sotto la superficie del metallo si ossidino o acquisiscano elettroni. Il risultato è un cambiamento di colore sulla superficie senza alterare la texture o rimuovere materiale.
• colorazione: La colorazione utilizza il laser per creare una sorta di reazione chimica, come la carbonizzazione sulla plastica. La fuliggine che si forma quando la plastica viene riscaldata lascia un segno scuro.
• Schiumogeno: La formazione di schiuma crea bolle di gas su un materiale, in particolare plastica scura, tramite il calore del laser. Le bolle di gas alterano la riflettività della superficie, facendola apparire più chiara.
• Carbonizzazione: Infine, c'è la carbonizzazione. Quando il materiale viene riscaldato, vengono rilasciati gas come idrogeno e ossigeno, lasciando uno spazio con una maggiore concentrazione di carbonio che appare scuro. Questo metodo viene generalmente utilizzato su materiali di colore chiaro come legno, polimeri e pelle.

La marcatura della superficie è un ottimo modo per aggiungere una marcatura permanente mantenendo una superficie liscia. Come l'incisione, questo metodo viene spesso utilizzato per scopi di identificazione, come codici a barre ed etichette. Gli usi tipici includono dispositivi industriali e medici, con la ricottura che offre un aspetto eccellente su metalli comuni nell'industria come il titanio e acciaio inossidabile. Presenta inoltre un minor rischio di danneggiare i componenti a causa dell'eccessiva rimozione del materiale. La marcatura laser è popolare anche in applicazioni decorative come loghi e motivi.

Applicazioni di incisione laser

Le macchine per incisione e marcatura laser sono utilizzate sia in applicazioni difficili che delicate grazie a risultati affidabili e duraturi e capacità di progettazione flessibili. Ecco alcuni usi comuni di queste tecniche.

Dispositivi e forniture mediche

Molti dispositivi medici cadono sotto i requisiti della Food and Drug Administration (FDA). per identificatori di dispositivo univoci (UDI). Gli UDI contengono informazioni su elementi come il produttore, il numero di serie e il numero di lotto o lotto. L'UDI deve rimanere leggibile per tutta la vita del prodotto, quindi eventuali problemi che si verificano dopo la distribuzione, come difetti e richiami, possono essere gestiti in modo appropriato.

L'incisione o la marcatura laser si adatta perfettamente a molti UDI perché non svanisce nel tempo, anche dopo un uso intenso e l'esposizione a prodotti per la pulizia. Dalle padelle e sedie a rotelle alle apparecchiature di imaging, agli impianti cocleari e alle pompe per infusione, scoprirai che l'impatto dell'incisione laser sulla conformità dei dispositivi medici è significativo

Componenti aerospaziali

I l'industria aerospaziale deve affrontare requisiti simili dalla Federal Aviation Administration (FAA). Molti componenti devono essere contrassegnati con informazioni come il nome del produttore, il numero di parte e le certificazioni appropriate. Anche in questo caso la tracciabilità è essenziale, ma anche l'industria aerospaziale tende a utilizzare l'incisione e la marcatura laser perché lavorano su materiali ignifughi e aiutano nell'assemblaggio.

I requisiti di etichettatura FAA richiedono la protezione dal fuoco e l'incisione di informazioni su un metallo ignifugo fa il trucco. Come per l'assistenza sanitaria, le informazioni sulla parte possono essere utilizzate per la tracciabilità durante i richiami o le notifiche e possono aiutare a identificare le parti durante l'assemblaggio e il posizionamento.

Altre industrie

Troverai anche incisione, incisione e marcatura laser utilizzate nei processi di produzione e personalizzazione per:

• Componenti automobilistici: La tracciabilità è vitale per l'industria automobilistica, anche. Le parti devono essere prontamente identificate durante i richiami e le varie procedure di garanzia per garantire la sicurezza per la popolazione generale. Hanno anche bisogno di resistere al calore elevato e agli elementi.
• Applicazioni industriali: La stampa laser industriale crea marcature che resistono alle difficili condizioni ambientali degli ambienti industriali, come l'esposizione a sostanze chimiche, sporco, umidità e vibrazioni.
• Elettronica: Molti dispositivi elettronici utilizzano l'incisione, l'incisione o la marcatura laser per la segnaletica permanente. Numeri di serie, loghi e certificazioni sono tutti ottimi candidati.
• Militare e difesa: militare e i prodotti per la difesa devono essere etichettati che rimane chiaro e leggibile, indipendentemente dalle minacce imprevedibili che l'ambiente può lanciare loro.
• Olio e gas: L'elevata tracciabilità e durata rendono ancora l'incisione e la marcatura laser una buona soluzione per l'industria petrolifera e del gas.
• Beni di consumo: Molti beni di consumo utilizzano anche l'incisione, l'incisione e la marcatura laser per aggiungere segni attraenti ma durevoli su vari articoli, da telefoni e laptop a frullatori e lampade. Può essere anche un ottimo modo per aggiungere codici a barre permanenti e immagini scansionabili agli imballaggi.
• Gioielli e premi: La marcatura e l'incisione laser possono anche aggiungere marcature personalizzabili a trofei, targhe e prodotti di gioielleria.

Quali materiali puoi incidere al laser?

Uno dei motivi per cui l'incisione e la marcatura laser sono così popolari è perché puoi usarle su un'ampia gamma di materiali. I metalli sono comuni, ma puoi anche incidere e contrassegnare oggetti come plastica, vetro e legno.

Ecco alcuni esempi di materiali per incisione laser:

• metalli: Quasi tutti i metalli possono essere incisi, compreso l'acciaio, alluminio, ferro, argento e oro. Poiché l'incisione resiste alla post-elaborazione, è possibile trattare i metalli per un'ampia gamma di scopi e aspetti dopo il taglio. Alcuni metalli richiedono temperature più elevate per la vaporizzazione, quindi ti consigliamo di considerare il tuo metallo quando scegli una macchina laser. Il titanio, ad esempio, è notoriamente difficile da tagliare un punto di vaporizzazione di 3,260 gradi Celsius, mentre l'argento è più facile a soli 1,950 gradi Celsius.
• Materie plastiche: Le materie plastiche, come l'acrilico e il poliossietilene (POM), sono utilizzate in un'ampia varietà di prodotti incisibili e marcabili grazie ai colori versatili e alle caratteristiche fisiche.
• Compensato e pannelli di fibra a media densità (MDF): Questi prodotti in legno offrono un aspetto naturale e di colore chiaro e rispondono bene all'incisione e alla marcatura.
• Vetro: Molti tipi di il vetro può essere inciso e incisi per effetti sorprendenti, ottimi per l'imballaggio dei prodotti e i materiali promozionali.
• Pelle: La pelle è resistente e non sempre risponde bene ai metodi di incisione meccanica, ma i laser la tagliano rapidamente.
• Pietra: Puoi persino utilizzare strumenti di marcatura laser su pietra, che potrebbero essere utilizzati per progetti all'aperto come intagliare un logo in una piastrella per passerella.

Tipi di macchine laser

Esistono diversi tipi di macchine per marcatura laser tra cui scegliere, ognuna delle quali funziona in modi diversi ed è la migliore per materiali e compiti specifici. Differiscono principalmente in come eccitano gli elettroni nel laser per dargli l'elevata energia necessaria per il taglio. Le macchine laser possono utilizzare diversi materiali per fare ciò, inclusi gas e solidi. I laser che utilizzano materiali solidi sono chiamati laser a stato solido.

Marcatori laser a fibra

Marcatori laser a fibra sono laser a stato solido che utilizzano fibre di vetro per condurre l'elettricità. La luce viene inizialmente emessa da a diodo laser e si muove attraverso un cavo in fibra ottica. Il cavo è dotato di componenti speciali che alterano la luce. Attraverso diversi processi complessi e l'esposizione agli elementi delle terre rare, la luce raggiunge lunghezze d'onda specifiche e livelli di energia più elevati. Le lenti quindi alterano la forma del raggio per adattarsi all'applicazione di taglio.

Sebbene possano essere più costosi, i laser a fibra sono molto potenti e possono produrre fasci estremamente piccoli per una maggiore precisione. Funzionano bene con quasi tutti i materiali e sono praticamente esenti da manutenzione con una lunga durata.

Per saperne di più, consulta il nostro articolo su laser a fibra e cosa fanno.

Marcatori laser CO2

Il tipo di laser utilizza i gas per trasmettere elettricità ed energizzare il laser. La luce emessa si muove attraverso tubi di vetro riempiti con una miscela di gas che include anidride carbonica (CO2), oltre a gas come azoto, elio e idrogeno. Su entrambi i lati del tubo ci sono specchi, uno completamente riflettente e uno parzialmente riflettente. Quando la luce rimbalza tra gli specchi, acquista intensità, passando attraverso lo specchio parzialmente riflettente solo quando diventa sufficientemente luminoso. Viene quindi focalizzato sulla superficie di taglio.

Laser a CO2 sono abbastanza potenti e possono tagliare vari materiali, ma funzionano eccezionalmente bene con non metalli come legno, plastica e pelle. Puoi persino usarli in alcune applicazioni di lavorazione degli alimenti. I loro requisiti di manutenzione sono più elevati di un laser a fibra poiché qualsiasi problema con i tubi o il sistema di specchi può mettere fuori servizio la macchina.

Laser di cristallo

Questi laser offrono una potenza di taglio estremamente elevata grazie a determinati cristalli come mezzi a stato solido. Questi cristalli, vale a dire granato e vanadato, sono "drogati" con vari ioni che aiutano a conferire caratteristiche specifiche al raggio. Due opzioni comuni sono:

• Nd:YAG: Granato di ittrio e alluminio drogato con neodimio
• Nd: YVO: Orto-vanadato di ittrio drogato con neodimio

Questi cristalli sono versatili e consentono al laser di raggiungere un'energia e prestazioni eccezionalmente elevate. Per esempio, laser vanadato può ottenere una migliore qualità del raggio, profondità di messa a fuoco e potenza di picco rispetto ai laser a fibra.

I cristalli consentono inoltre di creare laser con diverse lunghezze d'onda. Alcuni materiali rispondono meglio alle lunghezze d'onda verdi, blu o ultraviolette piuttosto che alla tipica gamma di infrarossi. Un laser verde, ad esempio, è comunemente usato per metalli preziosi come oro e argento, nonché per componenti elettrici, circuiti stampati e altri dispositivi elettronici sensibili.

Marcatori laser e pallinatura a punti

Potresti aver incontrato la pallinatura come un altro metodo di marcatura permanente. La pallinatura, chiamata anche punzonatura o marcatura di pin, utilizza perni piccoli e duri per creare rientranze sulla superficie del materiale. Questi minuscoli fori rendono la superficie più ruvida e ne alterano la riflettività. Mentre macchine a micropercussione sono più economici dei laser, i marcatori laser possono offrire risultati molto migliori.

Ecco alcuni dei motivi per cui potresti scegliere la marcatura laser rispetto alla pallinatura:

• Qualità del marchio: La pallinatura a punti ha un contrasto inferiore e può essere difficile da leggere. Gli scanner di codici a barre potrebbero aver bisogno di condizioni di illuminazione specifiche per leggere un codice a barre con punti. La marcatura laser offre marcature più coerenti e dettagliate con tassi di scarto inferiori.
• Manutenzione: A differenza delle apparecchiature a micropercussione, i laser non comportano il contatto tra il macchinario e la superficie. Non hanno praticamente usura meccanica e non hanno parti che necessitano di sostituzioni regolari, come spille a micropercussione.
• Velocità: I laser sono più veloci delle macchine a micropercussione per soddisfare tempi di ciclo più impegnativi.
• Opzioni di marcatura: Poiché offrono un contrasto inferiore, i segni a micropercussione non sono adatti per alcuni segni, come i codici a barre 1D. La maggior parte dei segni a micropercussione verrà distrutta anche da eventuali trattamenti superficiali aggiuntivi, mentre i trattamenti laser rimangono leggibili.
• Materiali: Con più opzioni di configurazione, la marcatura laser può ospitare una gamma più ampia di materiali.

I pennarelli a micropercussione possono ancora essere una buona scelta per alcune applicazioni meno impegnative, ma dipende davvero dal tuo prodotto. Nella maggior parte dei casi, un marcatore laser è la scelta migliore.

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