Znakowanie laserowe

Oznakowanie produktu pozwala na udoskonalenie i podniesienie wydajności produkcji, poprawia efektywność kontroli jakości oraz przepływu towarów po całym świecie. Dzięki znakowaniu można śledzić ruch oznaczonych przedmiotów w całym cyklu ich użytkowania, od produkcji aż po wycofanie z użycia. Znakowanie umożliwia także sprawną wymianę danych pomiędzy producentem, przewoźnikiem i sprzedawcą. Ponadto istnieje prawny obowiązek nanoszenia na produkty określonych, znormalizowanych znaków (np. CE).

Jedną z częściej wykorzystywanych metod znakowania jest znakowanie laserowe. Polega ono na wykorzystaniu wiązki lasera do naniesienia trwałego znaku na powierzchni znakowanego elementu. Systemy znakowania laserowego pozwalają na nanoszenie: znaków, kodów, dat produkcji i zdatności, numerów seryjnych, kodów matrycowych (QR) i paskowych, logotypów i grafik różnego typu.

Znakowanie laserowe jest możliwe dzięki skupieniu wiązki światła lasera, jego energii i mocy w jednym punkcie. Osiągnięcie dużej gęstości mocy umożliwia nagrzanie i stopienie czy wręcz wyparowanie materiału co pozwala na uzyskanie trwałego i precyzyjnego oznakowania na produktach.

Znakowanie laserowe - metody znakowania

Lasery mogą znakować materiał w wyniku szeregu różnych procesów fizycznych, do najpopularniejszych należą procesy wyżarzania, grawerowania, ablacji, odbarwiania i spieniania. Sposób w jaki wykonywane jest znakowanie laserowe zależy od materiałów który chcemy oznakować i wymagań jakościowych oznaczenia.

Wyżarzanie

Znakowanie metodą wyżarzania to metoda znakowania laserowego jakiej poddaje się metale. Metoda jest stosowana tylko w przypadku metali, które zmieniają swoją barwę pod wpływem ciepła i tlenu, czy stali i tytanu. Wiązka lasera powoduje że powierzchnia jest podgrzewana i dochodzi na niej do procesu utleniania, co z kolei powoduje pojawienie się barw nalotowych na powierzchni materiału. Kolor warstw tlenku zależy od rodzaju materiału i temperatury do jakiej nagrzewano metal.

Struktura zewnętrzna pozostaje nienaruszona, nie dochodzi do odkładania materiału, zachowywane są pasowania, a powstałe oznaczenie jest wyraźne, czytelne i odporne na zdzieranie. Dlatego ta metoda jest chętnie stosowana do wyrobów takich jak przybory do gotowania lub wyroby medyczne.

Grawerowanie laserowe

Podczas grawerowania laserowego na skutek działania promienia lasera następuje topienie i odparowanie materiału. W ten sposób na powierzchni przedmiotu powstaje zagłębienie o różnych strukturach czyli tak zwany grawerunek laserowy. Grawerować laserowo można wiele materiałów: aluminium, stal, mosiądz, miedź, tytan i metale kolorowe a także tworzywa sztuczne.

Podczas grawerowania laserowego metali w zależności od intensywności wiązki powstają chropowate czarne struktury lub gładkie białe struktury. Ze względu na powstające zagłębienie w materiale znakowanie laserowe przez grawerowanie jest bardzo odporne na oddziaływania zewnętrzne. Chętnie stosuje się w branży motoryzacyjnej lub elektromechanicznej do znakowania narzędzi, form, oprzyrządowania, a także do nanoszenia numerów identyfikacyjnych pojazdów.

Ablacja

Do materiałów, które najczęściej znakuje się laserowo metodą ablacji, zalicza się anodyzowane aluminium, lakierowane powierzchnie metalu, folie i laminaty. Znakowanie metodą ablacji polega usuwaniu przez wiązkę lasera warstwy wierzchniej, nałożonej na materiale podstawowym, co odsłania warstwy różniące się barwą od powierzchni. W ablacji nie narusza się struktury wewnętrznej. Różnice kolorystyczne między warstwą wierzchnią a warstwą podstawową tworzą kontrast umożliwiający laserowe znakowanie.

Odbarwianie

Poprzez działanie wiązki laserowej w materiale, pod wpływem temperatury dochodzi do reakcji chemicznej, co powoduje zmianę barwy. Metoda ta stosowana jest do nanoszenia znaków na powierzchniach elementów z tworzyw sztucznych. Do zmiany barwy zalicza się przebarwienie, wybielanie lub zwęglanie. Można selektywnie wybielać cząsteczki barwiące obecne w tworzywie lub zmieniać ich kolor. Energia promienia lasera niszczy cząsteczki pigmentów barwiących lub zmienia ich strukturę pozostawiając gładką i nienaruszoną powierzchnię tworzywa.

Do oznaczania tworzyw sztucznych zawierających węgiel stosuje się zwęglanie i wypalanie powierzchniowe. Ta metoda jest przeważnie stosowana w przypadku jasnych tworzyw. Wypalanie pozwala również na laserowe znakowanie drewna i jego pochodnych oraz skór naturalnych i sztucznych .

Spienianie

Tę metodę znakowania laserowego stosuje się głównie w przypadku ciemnych tworzyw sztucznych. Spienianie polega na podgrzewaniu promieniem lasera, w efekcie tego powierzchnia materiału zaczyna się topić, powstają pęcherzyki gazu, które pozostają na powierzchni materiału po jego schłodzeniu. Spieniona powierzchnia odbija światło w sposób rozproszony, nadając znakowi jasną barwę.

Systemy znakowania laserowego

Na świecie istnieje wiele systemów znakowania laserowego, przeznaczonych do różnych zastosowań. Możemy spotkać rozwiązania do znakowania poziomego lub pionowego produktów. Lasery znakujące mogą działać także na większe odległości za pomocą dodatkowych rur i peryskopów ze specjalną optyką. Istnieją również systemy znakowania laserem wbudowane w gotowe stanowiska i maszyny produkcyjne.

Znakowanie laserowe może być prowadzone różnymi źródłami laserowymi. Najpopularniejsze obecnie urządzenia to lasery CO2 i lasery światłowodowe (Fiber). Jedną z głównych różnic dotyczących zastosowań dla użytkowników jest sposób znakowania materiału.

Laser CO2 oddziałuje na materiał wyłącznie za pomocą temperatury, natomiast laser światłowodowy może oddziaływać na materiał wiązką światła o parametrach odpowiednich dla danego materiału i selektywnie działać na konkretne cząsteczki w materiale. 
Laser fiber jest trwalszy od źródeł CO2, umożliwia znakowanie szerszą gamą metod, zajmuje mniej miejsca, pobiera mniej energii i jego serwis jest tańszy od laserów CO2.

Do znakowania delikatnych materiałów, takich jak tworzywa i szkło stosuje się laser UV. Jego cechą szczególną jest długość fali światła krótsza od fal tradycyjnych laserów, co gwarantuje brak jakichkolwiek uszkodzeń wynikających ze spalenia. Mały rozmiar plamki lasera zapewnia trwałe i wyraźne znakowanie wysokiej jakości, nawet na bardzo małych powierzchniach. Można nim znakować takie produkty jak części elektroniczne, drobne implanty itp.

Znakowarki laserowe i oprogramowanie są ze sobą zintegrowane tak, aby zapewnić poprawną i bezobsługową pracę systemu. Oprogramowanie umożliwia tworzenie projektów, wprowadzanie symboli oraz konfiguracje parametrów takich jak moc czy prędkość wiązki lasera by odpowiednio oznakować produkt.

Znakowanie laserowe - zalety znakowania laserowego

Dzięki możliwości łatwego konfigurowania parametrów, znakowarki laserowe są uniwersalne mogą znakować praktycznie wszystkie materiały: stal, srebro, aluminium, mosiądz, miedź, złoto i inne metale, drewno, tworzywa sztuczne, folie i laminaty czy nawet papier. Jedynym ograniczeniem są mocno refleksyjne powierzchnie produktów.

W przeciwieństwie do znakowarek atramentowych czy tampodrukowych nie są wymagane kosztowne materiały eksploatacyjne, co przekłada się niskie koszty eksploatacji znakowarek laserowych.

Dzięki znakowaniu laserowemu można oznaczać przedmioty o skomplikowanym kształcie, nierównej fakturze i powierzchni, których znaczenie innymi metodami jest utrudnione. Laser daje możliwość znakowania produktów będących w ruchu.

Uzyskane dzięki laserowi oznaczenia są trwałe, precyzyjne, wytrzymałe na ścieranie nie pogarszają jakości powierzchni, nie powodują zmiany właściwości. Dzięki temu są szeroko stosowane w przemyśle w wielu branżach i polecane przez ekspertów.

Usługa znakowanie laserowe / grawerowanie laserowe

Zapraszamy do skorzystania z serwisu MetalTop. Znajdziesz tam oferty znakowania laserowego świadczone dla klientów przez firmy z całej Polski. Oferty usług dla klientów można filtrować wg. parametrów technicznych, lokalizacji, dogodnego terminu realizacji.