플라스틱 레이저 마킹, 레이저 마킹 첨가제
산업용 레이저를 이용한 플라스틱 직접 부품 레이저 마킹
레이저 감응형 착색제와 첨가제를 플라스틱 컴파운드에 배합하여 플라스틱 부품을 레이저 마킹, 레이저 에칭, 레이저 각인하면 더 우수한 대비, 품질, 빠른 마킹 속도, 낮은 비용을 실현할 수 있습니다. 레이저 첨가제는 ABS, 아세탈(POM), 나일론, 폴리카보네이트, PET/PETG, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터, PVC, PPS, 폴리우레탄, 고무/엘라스토머, 스티렌 등 다양한 플라스틱에서 높은 효과를 발휘합니다. 레이저 마킹 메커니즘에는 탄화, 화학 변화, 색상 변화, 그리고 파장 대역 NIR 1060~1080nm, 그린 532nm, UV 355nm에서의 애블레이션(ablation)이 포함됩니다.
SABREEN Group은 1992년 항공우주 및 미군/NASA 전자기기 마킹을 위해 "스마트" 화학 레이저 첨가제를 최초로 개발하고 레이저 장비 시스템을 통합한 기업입니다. SABREEN은 레이저 첨가제, 폴리머 및 착색제, 레이저 광원, 시스템 설계, 제조 및 통합, 규제 준수, 사출 성형 공정 분야에서 45년 이상의 실무 경험을 바탕으로 레이저 마킹 공정의 탁월함을 보장합니다.
레이저 마킹 착색제 및 첨가제
모든 플라스틱이 동일하게 마킹되지는 않습니다!
고대비 플라스틱 레이저 마킹은 착색제, 안료/염료, 착색 강도, 스크래치 방지제, 그리고 경우에 따라 적외선 레이저 에너지를 흡수하여 폴리머에 물리적·화학적 변화를 유도하는 특수 첨가제에 좌우됩니다. 착색제와 첨가제는 마스터배치, 사전 배합된 과립, 또는 분말 형태로 공급되어 1차 성형 공정 중에 투입됩니다. 레이저에 최적화된 착색제와 소재의 분산 및 분포는 일관된 마킹 결과를 얻는 데 매우 중요합니다.
SABREEN은 기존 착색 컴파운드 대비 더 우수한 대비 품질과 라인 엣지 디테일을 구현하기 위해 레이저 전용 카본블랙과 이산화티타늄을 사용합니다. 카본블랙이나 이산화티타늄의 종류 및 함량이 잘못된 플라스틱은 품질이 낮고 판독이 어려운 마킹 결과를 초래합니다. 당사는 FDA 및 규제 준수가 요구되는 용도를 위해 안티몬 도핑 산화주석을 대체할 수 있는 다양한 대안을 보유하고 있습니다.
산업용 레이저 마킹 전문 기업
플라스틱 레이저 마킹을 위한 원스톱 토탈 솔루션 – 소재 과학부터 맞춤형 시스템 통합까지.
기술 서비스
- 맞춤형 레이저 컬러 매치 배합 및 컴파운드, 규제 준수, 프로토타입 샘플(마스터배치), 사전 배합 소재(사전 착색), 레이저 라미네이트.
- 레이저 장비 시스템 설계, 턴키 시스템 통합 및 교육, 머신 비전, 맞춤형 HMI, 공정 문서화.
- 현장 문제 해결(전 세계 어디든), 레이저 공정 분석 및 시스템 최적화, 맞춤형 벡터 아트워크.
- 레이저 안전 인증, 설계 및 CDRH 클래스 1 인클로저를 포함한 전체 애플리케이션, 내부 감사를 위한 레이저 안전 담당자(LSO).
- 플라스틱 사출 성형 및 분석 평가, 몰드 플로우, 첨가제-착색제 분산/분포.
- 위탁 마킹 가공 서비스
레이저 마킹 메커니즘
플라스틱 레이저 마킹의 메커니즘은 이터비움 파이버 레이저와 같은 고에너지 방사선원으로 폴리머를 조사하는 것입니다. 방사 에너지는 소재에 국소적으로 흡수되어 열에너지로 전환되고, 이는 대상 폴리머 기재에서 반응을 유도합니다. 근적외선 영역에서 이루어지는 플라스틱 레이저 마킹에는 세 가지 표면 반응이 있습니다. 1) 탄화(carbonization), 2) 발포를 동반한 화학 변화, 3) 열화에 의한 색상 변화. 모든 표면 반응은 레이저 마킹 소프트웨어 내에서 설정(출력, 펄스 반복률, 마킹 속도)을 변경하여 하나의 레이저로 구현할 수 있습니다. 연속파(CW) CO2 레이저는 10.6마이크론(원적외선 영역) 파장에서 작동합니다. CW CO2 레이저는 첨두 출력이 낮아 플라스틱에서 고대비 마킹을 구현할 수 없습니다.
레이저 마킹 솔루션
산업용 레이저 마킹 솔루션. 플라스틱 및 착색제, 레이저 첨가제, 사출 성형, 레이저 및 광학, 시스템 통합.
레이저 첨가제 및 착색제
레이저 첨가제는 비용을 절감하면서도 우수한 마킹 대비와 더 빠른 속도를 구현합니다.
신기술
단일 배합 첨가제로 동일한 사이클 내에서 짙은 검정과 불투명 흰색 레이저 마킹 대비를 모두 구현합니다. 플라스틱 병 및 성형 제품의 라벨 대체 및 잉크 인쇄 대체에 이상적인 솔루션입니다. FDA 규정 준수.
플라스틱 레이저 마킹 적용 사례
자동차 내장 레버
수상 경력이 있는 직원 스마트 배지, RFID.
자동차 무캡 연료 주입구
침습적 외과 시술에 사용되는 FDA 규정 준수 의료용 튜빙. 온더플라이 레이저 마킹으로 잉크 인쇄를 대체합니다.
짙은 검정색 레이저 마킹 대비. 신규 첨가제는 FDA 규정을 준수하며 중금속인 안티몬-주석 산화물/삼산화물을 함유하지 않습니다. 동물용으로 이상적입니다.
라이너리스 음료 캡의 온더플라이 레이저 마킹. FDA 규정 준수 첨가제. 분당 2,000개 캡의 마킹 속도. HDPE, PE, 폴리프로필렌 등에 적용.
산업용 파이버 레이저를 이용한 플라스틱 레이저 마킹
이터비움 파이버 레이저, MOPA, 고정 펄스 레이저는 플라스틱 마킹 및 각인에 이상적입니다. 마킹 레이저의 기능은 국소화된 고에너지 방사선원(레이저)으로 부품 표면(폴리머)을 조사하는 것입니다. 방사 에너지는 소재에 흡수되어 열에너지로 전환됩니다. 열에너지는 소재 내에서 "열화학적" 반응을 유도합니다. 레이저 조사강도와 플루언스는 플라스틱 마킹의 핵심 파라미터입니다. 강도는 펄스 주파수, 레이저 출력, 초점 스폿 크기, 펄스 폭의 영향을 받습니다. 플루언스는 빔 강도, 스캐너 속도, 펄스 오버랩, 초점 빔 지름의 영향을 받습니다. 레이저 강도와 플루언스 파라미터는 최적의 품질을 얻기 위해 플라스틱 종류에 따라 세심하게 조정됩니다.
레이저 마킹 용어
플라스틱의 "레이저 마킹"은 소재 침투를 최소화하면서 대상 기재 표면에 지워지지 않는 정보를 새기는 비접촉식 디지털 공정입니다. 정보는 일반적으로 영숫자 텍스트, 기호, 그래픽, 로고, 도면, 바코드, 머신 비전 코드 등의 형태로 표현됩니다. 1060~1080nm(근적외선)에서 작동하는 빔 스티어링 이터비움 파이버 레이저(및 그 이전 세대인 아크램프·다이오드 펌핑 방식 Nd:YAG 레이저)는 방출 파장 및 출력 성능(첨두 및 평균 출력)에 특화된 이상적인 도파로 특성을 갖추고 있습니다. 플라잉 옵틱스는 부품 마킹의 또 다른 방식입니다. 특정 폴리머 소재의 특정 색상은 더 짧은 파장인 532nm(주파수 배가) 및 UV 355nm로도 마킹할 수 있습니다.
1060~1080nm 파장을 사용하는 빔 스티어링 레이저 마킹의 기본 메커니즘은 고에너지 방사선원으로 폴리머를 조사하는 것입니다. 방사 에너지는 소재에 국소적으로 흡수되어 열에너지로 전환됩니다. 이 열에너지는 소재 기재에서 반응을 유도합니다. 근적외선 파장 영역에서는 탄화, 애블레이션, 화학 변화를 포함한 여러 유형의 반응이 가능합니다. 원하는 마킹 대비 결과에 따라 서로 크게 다른 화학 조성과 레이저 시스템 파라미터를 선택하여 원하는 반응 유형을 구현할 수 있습니다.
탄화 반응은 흡수된 에너지가 흡수 지점 주변 소재의 국소 온도를 충분히 높은 수준으로 상승시켜 폴리머의 열분해를 유발할 때 발생합니다. 산소가 존재하면 폴리머가 연소되지만, 작업물 내부에서는 산소 공급이 제한되어 폴리머가 탄화되면서 검은색 마크가 형성됩니다. 마크의 진하기는 흡수된 에너지와 소재의 열분해 경로에 따라 달라집니다.
예시 – ABS 컴퓨터 키캡
플라스틱의 레이저 에칭("애블레이션"이라고도 함)은 레이저 빔이 기화 또는 용융을 통해 기재 표면의 소재를 최소한의 침투로 제거하는 비접촉식 디지털 공정입니다. 레이저 에칭 깊이는 일반적으로 0.001인치를 넘지 않습니다. 예시: 주간/야간용 자동차 버튼.
주간/야간 공정은 특정 색상 층을 노출시키기 위해 소재 층을 제거하는 방식입니다. 이 예시는 하나 이상의 검은색 코팅 층으로 덮인 흰색 베이스 코팅을 보여줍니다. 베이스 폴리머는 일반적으로 LED 광원의 빛을 (후면에서) 투과시키는 비정질 폴리머인 투명 폴리카보네이트 또는 ABS입니다. 기재를 더 깊이 마킹하면 표면 에칭이 아니라 "각인(engraving)"으로 간주됩니다.
레이저 각인은 레이저 에칭 및 레이저 마킹보다 더 깊은 공정입니다. 10.6μm 파장에서 작동하는 CW CO2 레이저는 일반적으로 폴리머의 직접 무색 각인에 사용됩니다. 또 다른 각인 응용 분야는 명찰, 라벨, 사인물 등과 같이 선택된 색상 층(코어 컬러 및 표면 컬러)을 다층으로 각인하는 것입니다.
파워 밀도는 집속된 레이저 스폿 크기의 함수입니다(단위 면적당 레이저 출력, W/cm2). 이는 레이저의 원출력과는 다른 개념입니다. 주어진 초점 거리 렌즈 및 레이저 파장에서 집속된 레이저 스폿 크기는 레이저 빔 발산의 함수이며, 이는 레이저 구성, 모드 선택 조리개 크기, 업콜리메이터(빔 익스팬더) 배율에 의해 제어됩니다.
펄스 반복률(음향광학 Q스위치 방식)과 첨두 파워 밀도는 마크를 형성하고 최적의 대비와 속도를 구현하는 데 핵심적인 파라미터입니다. 저주파에서의 높은 첨두 출력은 표면 온도를 빠르게 상승시켜 소재를 기화시키면서도 기재로 전달되는 열은 최소화합니다. 펄스 반복률이 증가할수록 첨두 출력은 낮아지고 기화는 최소화되지만 열은 더 많이 발생합니다. 빔 속도(작업 표면을 가로지르는 레이저 빔의 속도) 역시 중요한 요소입니다.
레이저 첨가제는 대비 정도를 향상시키며, 레이저 설정 파라미터를 변경하여 대비를 더욱 강화할 수 있습니다. 폴리머는 "짙은 색" 또는 "밝은 색" 마킹 대비를 나타내는 고유한 특성을 가지고 있습니다. 이산화티타늄(TiO2)과 카본블랙을 소량 함유한 일부 착색 컴파운드도 레이저 빛을 흡수하여 경우에 따라 마킹 대비를 향상시킬 수 있습니다. 동일한 폴리머 계열 내에서도 등급에 따라 서로 다른 결과가 나타날 수 있습니다. 첨가제 배합은 독성이 없어야 하며 제품의 외관이나 물리적·기능적 특성에 부정적인 영향을 미쳐서는 안 됩니다.
잉크 인쇄 공정(패드/스크린 인쇄 및 잉크젯)과 비교할 때, 레이저 첨가제는 비용을 절감하면서 최적화되지 않은 소재 배합 대비 15% 이상 더 빠른 마킹 속도를 보여줍니다. 레이저 첨가제는 펠릿 과립 및 분말 형태로 공급됩니다. 과립 제품은 폴리머 수지에 직접 배합할 수 있으며, 분말 형태는 마스터배치로 전환됩니다. 대부분 폴리머 내에서 손쉽게 분산됩니다. 첨가제와 폴리머에 따라 최종 부품에서의 중량 기준 함량은 0.01%에서 4.0% 범위입니다.
과립 및 분말 형태는 모두 사전 배합 컬러 소재나 컬러 컨센트레이트에 혼합할 수 있습니다. 어떤 첨가제를 채택할지는 폴리머 조성, 기재 색상, 원하는 마킹 대비 색상, 최종 용도 인증 요건에 따라 결정됩니다. 일부 첨가제는 안티몬 도핑 산화주석과 삼산화안티몬의 혼합물을 함유하여 착색되지 않은 기재의 불투명도에 "회색조"를 부여할 수 있습니다. 다른 첨가제는 알루미늄 입자, 혼합 금속 산화물, 독자적인 화합물을 함유할 수 있습니다.
최종 컬러 매치 외관을 구현하기 위해 안료와 염료로 색상을 조정합니다. 상업적으로 공급되는 특정 첨가제(레이저 용접에도 사용됨)는 21 CFR 178.3297(폴리머용 착색제) 조건 A-H에 따라 식품 접촉 및 식품 포장 용도로 FDA 승인을 받았습니다. 유럽연합에도 이와 유사한 준수 규정이 있습니다. 인증 조건은 폴리머 종류, 함량 기준치, 직접 또는 간접 접촉 여부에 따라 다릅니다. "최종 부품"에 배합된 FDA 승인 첨가제에 대한 추가 검증을 통해 의료기기의 생체적합성(국제표준 ISO-10993 참조)을 확보할 수 있습니다.
더 빠른 마킹 속도 구현
부품을 마킹하는 데 걸리는 시간은 폴리머 기재, 그려지는 벡터 라인 수, 레이저 빔/갈바노미터 스캔 헤드가 모든 라인을 그리는 속도에 따라 달라집니다. 레이저 소프트웨어와 벡터 채우기 방식(단방향, 양방향, 지그재그)도 마킹 시간에 영향을 미칠 수 있습니다.
새로운 독립 연구에 따르면 매우 낮은 농도(일반적으로 0.01%~2.0%)로 레이저 첨가제 배합을 적용함으로써 통계적으로 유의미하게 더 빠른 마킹 속도를 달성할 수 있는 것으로 나타났습니다.
오른쪽 그림은 고밀도 폴리에틸렌 두 종류에 대한 열중량 분석(TGA) 결과를 보여줍니다. 두 폴리머는 레이저 마크를 생성하는 공정인 열분해 온도가 서로 다릅니다. 열분해 온도가 더 높은 폴리머는 동일한 마크 외관을 얻기 위해 더 많은 레이저 에너지, 더 낮은 마킹 속도, 또는 더 많은 흡수성 첨가제가 필요합니다.
상온에서 1000°C까지 HDPE 샘플 두 종의 열분해 온도 차이를 보여주는 열중량 분석(TGA) 결과. HDPE B가 HDPE A보다 더 쉽고 빠르게 마킹됩니다.
1차 성형 공정
"레이저 최적화" 소재 과학(최적의 대비, 채도 색상, 레이저 설정 파라미터 확립 포함)을 완료한 후 다음 단계는 적절한 희석비로 실제 양산 금형을 사용한 성형 시험을 진행하는 것입니다. 이 단계는 레이저 최적화 컬러 매트릭스의 균일한 분산 및 분포를 보장하는 데 매우 중요합니다. 성형 후에는 실제 제품 부품을 레이저 마킹하여 원래의 결과를 확인합니다.
한 가지 기법은 빔 스티어링 레이저를 프로그래밍하여 제품 표면 전체를 연속적으로 마킹(스캔)하는 것입니다. 왼쪽 그림(좌에서 우로)은 사출 성형된 필기구에 검정 바탕 골드 채도 레이저 마킹을 적용한 예(왼쪽), 채도 분포가 불량한 중간 두 사진, 그리고 우수하고 균일한 분포를 보여주는 맨 오른쪽 사진입니다.
공정 고려 사항
레이저 첨가제 함량/컬러 매치 화학 처리 과정에서 완제품에 계산된 양보다 적은 레이저 첨가제가 함유되는 경우가 드물지 않습니다. 이 문제는 거의 항상 압출 또는 성형 중의 불균일한 분포와 관련이 있습니다. 배압과 스크류 회전 속도를 높이는 등 성형기의 간단한 조정으로 대부분의 문제를 해결할 수 있습니다. 각 부품 전체에 걸친 레이저 첨가제의 균질한 분포/분산은 최적의 마킹 성능을 얻는 데 매우 중요합니다. 압출, 사출 성형, 열성형 공정에서는 컬러 컨센트레이트보다 사전 착색 배합 소재가 더 나은 균일성을 제공합니다. 수작업 혼합은 피해야 합니다. 몰드 플로우와 게이트 종류/위치도 중요한 요소입니다.
모든 레이저가 동일한 것은 아닙니다! 레이저 제조사가 시스템에 탑재하는 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소는 마킹 품질, 속도, 범용성에 큰 차이를 만듭니다. 레이저 시스템을 조달할 때는 단일한 범용 솔루션이 존재하지 않는다는 점을 명심해야 합니다. 각 애플리케이션은 플라스틱 기재의 조성과 색상, 마킹 품질, 속도, 레이저 효율, 대비(명색 바탕 암색, 암색 바탕 명색, 또는 컬러), 전체 시스템 비용에 따라 고유합니다.
빔 품질 출력 모드는 레이저 빔 내부의 에너지 분포를 의미하며 마킹 성능에 매우 중요합니다. 레이저는 제조사에 따라 멀티모드(MM), TEM00(횡전자기 모드), 또는 로우오더 모드(LOM)를 포함한 그 사이의 다양한 모드로 공급될 수 있습니다. 이러한 출력 모드는 빔 발산 및 레이저 빔 지름 전체에 걸친 출력 분포와 같은 요인과 관련이 있습니다.
TEM00 레이저 빔은 집속 광학계가 허용하는 가장 작은 크기의 스폿으로 집속할 수 있으며, TEM00 레이저 빔의 에너지 분포는 중심에서 가장 강하고 중심에서 가장자리로 갈수록 균일하게 감소합니다. TEM00 레이저 출력은 최고 수준의 빔 품질을 제공합니다. 멀티모드(MM) 레이저 출력은 가장 낮은 빔 품질을 제공합니다. 아래 그림을 참조하십시오. 로우오더 및 TEM00 모드 레이저는 매우 높은 파워 밀도로 작은 집속 스폿을 구현할 수 있어 단일 스트로크 영숫자, 채워진 트루타입 폰트, 복잡한 그래픽의 고속 벡터 마킹에 특히 적합하며, 이를 통해 신속하게 그려지는 매우 좁고 윤곽이 뚜렷한 라인을 얻을 수 있습니다. 대부분의 플라스틱 응용 분야에서는 근사 TEM00 또는 TEM00 레이저 빔이 최적입니다.
빔 스티어링 Nd:YAG 레이저 마커(아크램프 및 다이오드 광원)는 고속 컴퓨터 제어 갈바노미터에 장착된 미러를 이용해 마킹할 표면에 레이저 빔을 유도하며, 이는 연필과 종이로 글씨를 쓰는 것과 유사한 방식입니다.
Y축용 하나와 X축용 하나로 구성된 각 갈바노미터가 마킹 영역 내에서 빔의 움직임을 제공합니다. 플랫필드 렌즈 조립체는 기재 표면에서 높은 파워 밀도를 얻기 위해 레이저 빛을 집속합니다. 오른쪽 그림은 컴퓨터 제어 갈바노미터를 사용하는 광학 빔 전달 시스템을 보여줍니다.
근본적으로 파이버 레이저는 다른 고체 상태 마킹 레이저와 다릅니다. 파이버 레이저에서는 레이저 빔을 생성하는 활성 매질이 특수 광섬유 케이블 내부에 분산되어 있습니다. 파이버 딜리버리 레이저와 달리, 빔의 전체 경로는 빔 전달 광학계에 이르기까지 모두 광섬유 케이블 내부에 있습니다.
레이저 기술의 발전은 최신 세대 FDA 승인 레이저 첨가제의 급속한 개발에 크게 기여했습니다. 나노초 이터비움 파이버 레이저의 등장은 마킹, 용접, 절단 분야에서 가장 중요한 발전 중 하나입니다. 근본적으로 파이버 레이저는 다른 고체 상태 마킹 레이저와 다릅니다. 파이버 레이저에서는 레이저 빔을 생성하는 활성 매질이 특수 광섬유 케이블 내부에 분산되어 있습니다. 파이버 딜리버리 레이저와 달리, 빔의 전체 경로는 빔 전달 광학계에 이르기까지 모두 광섬유 케이블 내부에 있습니다.
파이버 레이저는 Nd:YAG 레이저에 비해 우수한 빔 품질과 밝기를 제공합니다. 빔 품질을 나타내는 지표 중 하나가 M2입니다. M2 값이 작을수록 빔 품질이 우수하며, M2 = 1은 이상적인 가우시안 레이저 빔을 의미합니다. 빔 품질이 우수한 레이저는 작은 스폿 크기로 집속할 수 있어 높은 에너지 밀도를 구현합니다. 펄스 에너지 최대 1mJ와 높은 파워 밀도를 갖춘 고정 및 가변 펄스(MOPA) 파이버 레이저는 그동안 마킹이 까다로웠던 다수의 폴리머를 마킹할 수 있습니다. 바나데이트 레이저 역시 고정 파이버 및 YAG 레이저보다 짧은 펄스 폭과 작은 M2 값을 갖습니다. 펄스 지속 시간은 소재 내 열과 탄화의 정도에 영향을 미칩니다. 더 짧은 펄스 폭은 민감한 폴리머 응용 분야에 유리할 수 있습니다.
고성능 파이버 레이저의 선도적인 개발사이자 제조사인 IPG Photonics는 고정 펄스("Q스위치"라고도 함)와 가변 단펄스(MOPA) 레이저를 모두 제공합니다. 애플리케이션 개발은 매우 특화되어 있습니다. 어떤 레이저 유형을 통합할지는 최적화된 폴리머 소재와 상호작용하는 레이저의 출력 특성에 따라 결정됩니다. IPG Photonics의 고정 및 가변(MOPA) 펄스 길이 이터비움 파이버 레이저의 시간적 펄스 파형을 나타내는 아래 그래프를 참조하십시오.
그림 1. 펄스 길이 100ns의 IPG 고정 펄스 길이 레이저의 시간적 펄스 파형
마킹을 위해 고정 펄스 길이 파이버 레이저를 설정할 때는 두 가지 입력값을 설정해야 합니다.
1) 펄스 반복률(흔히 펄스 주파수라고도 함)
2) 펌프 출력 백분율(100%는 펌프 다이오드에 공급 가능한 최대 전기 입력을 의미함)
그림 2. 펄스 길이 4ns의 IPG MOPA 레이저의 시간적 펄스 파형
마킹을 위해 가변 단펄스 MOPA 파이버 레이저를 설정할 때는 세 가지 입력값을 설정합니다.
1) 펄스 지속 시간(흔히 펄스 길이라고도 함)
2) 펄스 반복률(펄스 주파수)
3) 펌프 출력 백분율(100%는 펌프 다이오드에 공급 가능한 최대 전기 입력을 의미함)
앞 페이지의 두 그래프 모두에서, 파라미터 입력값의 특정 조합이 레이저 빔의 출력 특성, 즉 펄스 에너지, 첨두 출력(펄스 에너지의 순간 최고값, J/펄스 지속 시간), 평균 출력(평균 출력(W) = 펄스 에너지(J) × 펄스 반복률(Hz))을 결정합니다.
펄스 반복률과 첨두 파워 밀도는 마크를 형성하고 최적의 대비와 속도를 구현하는 데 핵심적인 파라미터입니다. 출력 대 펄스 반복률의 산술 곡선은 반비례 관계에 있습니다. 저주파에서의 높은 첨두 출력은 표면 온도를 빠르게 상승시켜 소재를 기화시키면서도 기재로 전달되는 열은 최소화합니다. 펄스 반복률이 증가할수록 첨두 출력은 낮아져 기화는 최소화되지만 더 많은 열이 전달됩니다. 마킹 대비와 품질에 영향을 미치는 추가 요인으로는 빔 속도와 벡터 라인 간격이 있습니다.
"온더플라이" 레이저 마킹은 와이어/케이블, 튜브, 파이프와 같은 성형 및 압출 제품에 적용됩니다. 폴리올레핀 합성 와인 코르크와 라이너리스 음료 캡의 언더캡 프로모션에서는 영숫자 텍스트 및 그래픽 마킹 속도가 분당 2,000개에 이를 수 있습니다. 마킹 속도는 폴리머 종류, 기재 색상, 레이저 첨가제 종류 및 함량, 케이블 크기(중량), 레이저 종류 및 출력, 소프트웨어, 영숫자 문자 수, 텍스트 높이, 텍스트 문자열 길이, 문자 간격, 바코드/데이터 매트릭스, 로고/그래픽, 단일 스트로크 또는 트루타입 채움 폰트, 채움 방향, 연속 또는 반복 텍스트 등 다양한 변수의 함수입니다. 올바르게 배합된 첨가제-착색제를 사용하면 마크 표면의 "파워 밀도"가 제한 요인이 되지 않도록 보장할 수 있습니다. 이 경우 빔 스티어링 갈바노미터가 최대 속도로 작동하게 됩니다.
온더플라이 양산 마킹 성능에 영향을 미치는 요인이 복잡하기 때문에 모든 애플리케이션을 정밀하게 검토해야 합니다. 일반화할 수 있는 규칙은 거의 없습니다. 다만 일반적인 참고를 위해 다음 나일론 폴리머 예시를 살펴보겠습니다. 50와트 파이버 레이저, 254mm 플랫필드 렌즈, 영숫자 100자, 높이 2mm, 반복 텍스트 문자열 길이 14.68인치, 마킹 시간 0.232초일 때 계산된 속도는 약 분당 315리니어피트입니다.
무료 견적 요청
Scott Sabreen — 사장 겸 수석 엔지니어, 30년 이상의 경력. 귀사의 적용 분야와 SABREEN 솔루션에 대해 무료로 상담해 드립니다. 가장 어려운 과제를 저희에게 맡겨 주십시오.
전화: +1 972-820-6777
