Marcatura Laser delle Materie Plastiche, Additivi per Marcatura Laser​

Marcatura Laser Diretta dei Componenti Plastici con Laser Industriali

La marcatura laser delle parti in plastica, l'incisione laser e l'incisione chimica (etching), realizzate con coloranti e additivi laser-sensibili miscelati nei compound plastici, producono un contrasto superiore, una qualità migliore, una velocità di marcatura più elevata e un costo inferiore. Gli additivi laser sono altamente efficaci con le materie plastiche, tra cui ABS, Acetal, nylon, policarbonato, PET/PETG, polietilene, polipropilene, poliestere, PVC, PPS, poliuretano, gomme/elastomeri, stirene e altri ancora. I meccanismi di marcatura laser comprendono carbonizzazione, cambiamento chimico, cambiamento di colore e ablazione, per lunghezze d'onda NIR 1060-1080 nm, verde 532 nm e UV 355 nm.​

Marcatura laser delle parti in plastica

Meccanismi di marcatura laser

​The Sabreen Group è stata la prima azienda a sviluppare additivi laser chimici “intelligenti” e a integrare sistemi laser per la marcatura di componenti elettronici Aerospace, US Military/NASA nel 1992. L'esperienza di SABREEN garantisce l'eccellenza del processo di marcatura laser, con oltre 45 anni di esperienza pratica nei campi degli additivi laser, dei polimeri e coloranti, delle sorgenti laser, della progettazione, produzione e integrazione dei sistemi, della conformità normativa e dei processi di stampaggio a iniezione.

Additivi per Marcatura Laser delle Materie Plastiche

Come Marcare al Laser il Nylon

Laser a Fibra per la Marcatura delle Materie Plastiche

Marcatura Laser di Materie Plastiche Caricate con Fibra di Vetro

Gli Additivi Laser Potenziano la Marcatura Laser

Marcatura Laser delle Materie Plastiche in Linea

Tecnologie di Marcatura Laser per il PPS

Coloranti e Additivi per Marcatura Laser​

Non Tutte le Materie Plastiche si Marcano Allo Stesso Modo!

La marcatura laser ad alto contrasto delle materie plastiche dipende da coloranti, pigmenti/coloranti, forza tintoriale, agenti anti-graffio e, talvolta, da additivi speciali che assorbono l'energia laser infrarossa per indurre cambiamenti fisici e chimici nel polimero. Coloranti e additivi sono forniti in masterbatch, in forma granulare precompoundata o in polvere, da aggiungere durante le operazioni di stampaggio primario. La dispersione e la distribuzione dei coloranti e dei materiali ottimizzati per il laser sono fondamentali per risultati di marcatura costanti.​

Marcatura laser ad alto contrasto delle materie plastiche

​SABREEN utilizza nerofumo e biossido di titanio specifici per laser, per produrre una qualità di contrasto e una definizione dei bordi delle linee superiori rispetto ai compound coloranti convenzionali. Le materie plastiche contenenti il tipo o il dosaggio errato di nerofumo o biossido di titanio producono risultati di marcatura scadenti e illeggibili. Disponiamo di numerose alternative agli ossidi di stagno drogati con antimonio per le applicazioni che richiedono la conformità FDA e normativa.

Esperti di Marcatura Laser Industriale

Soluzioni Totali a Fonte Unica per la Marcatura Laser delle Materie Plastiche – Dalla Scienza dei Materiali all'Integrazione di Sistemi Personalizzati.

Servizi Tecnici

• Formulazioni e compound personalizzati per l'abbinamento colore laser, conformità normativa, campioni prototipo–masterbatch, materiali precompoundati (precolorati), laminati laser.
• Progettazione di sistemi di apparecchiature laser, integrazione di sistemi chiavi in mano e formazione, visione artificiale, HMI personalizzata, documentazione di processo.
• Risoluzione di problemi in loco (in qualsiasi sede nel mondo), analisi del processo laser e ottimizzazione del sistema, grafica vettoriale personalizzata.
• Certificazione di sicurezza laser, applicazione completa con progettazione e involucro CDRH Classe 1, responsabile della sicurezza laser (LSO) per audit interni.
• Stampaggio a iniezione di materie plastiche e analisi analitica, mold flow, dispersione/distribuzione additivo-colorante.
• Servizi di marcatura conto terzi (job shop)

Meccanismi di Marcatura Laser

Per la marcatura laser delle materie plastiche, il meccanismo consiste nell'irradiare il polimero con una sorgente di radiazione ad alta energia, ad esempio un laser a fibra di itterbio. L'energia radiante viene assorbita localmente dal materiale e convertita in energia termica, che induce reazioni nel substrato polimerico target. Per la marcatura laser delle materie plastiche che opera nello spettro del vicino infrarosso esistono tre tipi di reazioni superficiali: 1) carbonizzazione o bruciatura, 2) cambiamento chimico con formazione di schiuma e 3) cambiamento di colore per degradazione. Tutte le reazioni superficiali possono essere ottenute con un unico laser modificando le impostazioni (potenza, frequenza di ripetizione degli impulsi, velocità di marcatura) all'interno del software di marcatura laser. I laser CO2 a onda continua (CW) operano a una lunghezza d'onda di 10,6 micron (spettro dell'infrarosso lontano). I laser CO2 CW hanno una bassa potenza di picco e non sono in grado di produrre marcature ad alto contrasto su materie plastiche.

Soluzioni di Marcatura Laser​

Soluzioni industriali di marcatura laser. Materie plastiche e coloranti, additivi laser, stampaggio a iniezione, laser e ottica, integrazione di sistemi.

Additivi e Coloranti Laser​

Gli additivi laser consentono di risparmiare sui costi e producono un contrasto di marcatura superiore e una velocità maggiore.

NUOVA Tecnologia

Un unico additivo in formulazione produce un contrasto di marcatura laser nero intenso e bianco opaco all'interno dello stesso ciclo. Soluzione ideale per la sostituzione delle etichette e la stampa a inchiostro su bottiglie in plastica e prodotti stampati. Conforme FDA.

Applicazioni di Marcatura Laser delle Materie Plastiche

Leva Interna per Uso Automotive

Badge Intelligente per Dipendenti Pluripremiato, RFID.

Bocchettone del Serbatoio Carburante Senza Tappo per Automotive

Tubo Medicale, Conforme FDA per procedure chirurgiche invasive. La marcatura laser on-the-fly sostituisce la stampa a inchiostro.

Contrasto di marcatura laser nero intenso. Il nuovo additivo è conforme FDA. Non contiene ossido/triossido di antimonio-stagno, un metallo pesante. Ideale per uso su animali.

Marcatura laser on-the-fly di chiusure per bevande senza guarnizione. Additivo conforme FDA. Velocità di marcatura di 2.000 chiusure al minuto. HDPE, PE, polipropilene e altri.

Marcatura Laser delle Materie Plastiche con Laser a Fibra Industriali

I laser a fibra di itterbio, MOPA e a impulso fisso sono ideali per la marcatura e l'incisione delle materie plastiche. La funzione di un laser di marcatura è irradiare la superficie del pezzo (polimero) con una sorgente di radiazione localizzata ad alta energia (laser). L'energia radiante viene quindi assorbita dal materiale e convertita in energia termica. L'energia termica induce reazioni “termochimiche” nel materiale. Irradianza e fluenza laser sono parametri chiave nella marcatura delle materie plastiche. L'intensità è influenzata dalla frequenza degli impulsi, dalla potenza del laser, dalla dimensione del punto focale e dalla larghezza dell'impulso. La fluenza è influenzata dall'intensità del fascio, dalla velocità dello scanner, dalla sovrapposizione degli impulsi e dal diametro del fascio a fuoco. I parametri di intensità e fluenza laser sono attentamente bilanciati in base al tipo di plastica per ottenere una qualità ottimale.

Tutti

ABS

Acetal

Nylon

Policarbonato

Polisolfuro di Fenilene

Terminologia della Marcatura Laser

La “marcatura laser” delle materie plastiche è un processo digitale senza contatto mediante il quale un'informazione indelebile viene applicata sulla superficie di un substrato target con una penetrazione minima del materiale. Le informazioni assumono tipicamente la forma di testo alfanumerico, simboli, grafica, loghi, schemi, codici a barre, codici per visione artificiale, ecc. I laser a fibra di itterbio a scansione a specchio (e i predecessori laser Nd:YAG a lampada ad arco e a diodi) operanti a 1060-1080 nm (vicino infrarosso) possiedono proprietà di guida d'onda ideali, specifiche per la loro lunghezza d'onda di emissione e le prestazioni di potenza (di picco e media). L'ottica volante è un metodo alternativo per la marcatura dei pezzi. Colori selezionati di specifici materiali polimerici possono anche essere marcati utilizzando lunghezze d'onda più corte, 532 nm (a frequenza raddoppiata) e UV 355 nm.

Il meccanismo di base della marcatura laser a scansione a specchio, con una lunghezza d'onda di 1060-1080 nm, consiste nell'irradiare il polimero con una sorgente di radiazione ad alta energia. L'energia radiante viene assorbita localmente dal materiale e convertita in energia termica. L'energia termica, a sua volta, induce reazioni nel substrato del materiale. Sono possibili diversi tipi di reazioni utilizzando la regione spettrale del vicino infrarosso, tra cui bruciatura, ablazione e cambiamento chimico. A seconda dei risultati di contrasto di marcatura desiderati, è possibile selezionare chimiche e parametri del sistema laser molto diversi per ottenere il tipo di reazione preferito.

La reazione di carbonizzazione o bruciatura si verifica quando l'energia assorbita innalza la temperatura locale del materiale attorno al punto di assorbimento a un livello sufficientemente alto da causare la degradazione termica del polimero. In presenza di ossigeno, ciò comporta la combustione del polimero, ma all'interno del pezzo, un apporto limitato di ossigeno causa una bruciatura del polimero che forma un segno nero. L'intensità del segno dipende dall'energia assorbita e dal percorso di degradazione termica del materiale.

Esempio – Tasti per Tastiera in ABS

L'incisione chimica laser (etching) delle materie plastiche (nota anche come “ablazione”) è un processo digitale senza contatto mediante il quale un fascio laser rimuove materiale dalla superficie del substrato per vaporizzazione o fusione, con una penetrazione minima. La profondità di un'incisione laser è generalmente non superiore a 0,001”. Esempio: pulsanti automotive diurni/notturni.

L'applicazione del processo giorno/notte consiste nel rimuovere strati di materiale per esporre uno specifico strato di colore. L'esempio mostra un rivestimento di base bianco, sovra-rivestito con uno o più strati di rivestimento nero. Il polimero di base è tipicamente policarbonato o ABS trasparente, entrambi polimeri amorfi che trasmettono la luce (retroilluminazione) da sorgenti LED. Segni più profondi nel substrato sarebbero considerati “incisione laser” nel materiale, non semplice incisione chimica della superficie.

L'incisione laser è un processo più profondo rispetto all'incisione chimica laser e alla marcatura laser. I laser CO2 CW operanti a una lunghezza d'onda di 10,6 μm sono tipicamente utilizzati per l'incisione diretta e incolore dei polimeri. Un'altra applicazione di incisione è l'incisione multistrato di strati di colore selettivi (colore del nucleo e colore superficiale), ad esempio targhette, etichette e segnaletica.

La densità di potenza è funzione della dimensione del punto focale laser (potenza laser per unità di superficie, watt/cm2). Questo è diverso dalla potenza di uscita grezza del laser. La dimensione del punto focale laser, per una data lente a lunghezza focale e lunghezza d'onda laser, è funzione della divergenza del fascio laser, controllata dalla configurazione del laser, dalla dimensione dell'apertura di selezione del modo e dall'ingrandimento dell'upcollimatore (espansore di fascio).

La frequenza di ripetizione degli impulsi (tramite Q-switch acusto-ottico) e la densità di potenza di picco sono parametri critici nella formazione del segno e nel raggiungimento del contrasto e della velocità ottimali. Un'elevata potenza di picco a bassa frequenza aumenta rapidamente la temperatura superficiale, vaporizzando il materiale mentre conduce un calore minimo nel substrato. Con l'aumento della ripetizione degli impulsi, una potenza di picco inferiore produce una vaporizzazione minima ma genera più calore. Anche la velocità del fascio (velocità del fascio laser sulla superficie di lavoro) è un fattore critico.

Gli additivi laser migliorano il grado di contrasto, che può essere ulteriormente intensificato modificando i parametri di configurazione del laser. I polimeri possiedono caratteristiche intrinseche che producono un contrasto di marcatura “scuro” o “chiaro”. Alcuni compound coloranti contenenti basse quantità di biossido di titanio (TiO2) e nerofumo possono anche assorbire la luce laser e, in alcuni casi, migliorare il contrasto di marcatura. Anche all'interno della stessa famiglia polimerica, ogni grado di polimero può produrre risultati diversi. Le formulazioni degli additivi non devono essere tossiche né influire negativamente sull'aspetto del prodotto o sulle sue proprietà fisiche o funzionali.

Rispetto ai processi di stampa a inchiostro (stampa tampografica/serigrafica e a getto d'inchiostro), gli additivi laser consentono un risparmio sui costi e dimostrano velocità di marcatura superiori del 15 percento (o più) rispetto a formulazioni di materiale non ottimizzate. Gli additivi laser sono forniti in forma di granuli e polvere. I prodotti granulari possono essere miscelati direttamente con la resina polimerica, mentre le forme in polvere vengono convertite in masterbatch. Nella maggior parte dei casi sono facilmente dispersi nei polimeri. In base all'additivo e al polimero, il livello di concentrazione di dosaggio in peso (nel pezzo finale) varia dallo 0,01 percento al 4,0 percento.

Sia le forme granulari che quelle in polvere possono essere miscelate in materiale colorato precompoundato o concentrato di colore. La selezione dell'additivo da incorporare dipende dalla composizione del polimero, dal colore del substrato, dal colore di contrasto di marcatura desiderato e dai requisiti di certificazione per l'uso finale. Alcuni additivi contengono miscele di ossido di stagno drogato con antimonio e triossido di antimonio, che possono conferire una tonalità “grigiastra” all'opacità del substrato naturale (non colorato). Altri additivi possono contenere particelle di alluminio, ossidi metallici misti e compound proprietari.

Le regolazioni di colore vengono effettuate utilizzando pigmenti e coloranti per ottenere l'aspetto finale di abbinamento colore. Come fornite commercialmente, specifiche additivi (utilizzati anche per la saldatura laser) hanno ottenuto l'approvazione FDA per il contatto con alimenti e l'uso in imballaggi alimentari secondo le condizioni A-H del 21 CFR 178.3297 Colorant for Polymers. Per l'Unione Europea esistono dichiarazioni di conformità analoghe. Le condizioni di certificazione sono specifiche per il tipo di polimero, la soglia del livello di dosaggio e il contatto diretto o indiretto. Un'ulteriore qualificazione degli additivi approvati FDA miscelati in un “pezzo finale” può consentire la biocompatibilità dei dispositivi medici (riferimento alla norma internazionale ISO-10993).

Ottenere Velocità di Marcatura Superiori

Il tempo necessario per marcare un pezzo è funzione del substrato polimerico, del numero di linee vettoriali tracciate e della velocità con cui la testa di scansione del fascio laser/galvanometro traccia tutte le linee. Anche il software laser e il tipo di riempimento vettoriale, unidirezionale, bidirezionale o a serpentina, possono influire sul tempo di marcatura.

Nuovi studi indipendenti dimostrano che velocità di marcatura statisticamente più elevate e significative sono ottenibili incorporando formulazioni di additivi laser a livelli di concentrazione molto bassi, tipicamente dallo 0,01% al 2,0%.

La figura a destra mostra un grafico di analisi termogravimetrica (TGA) per due polietileni ad alta densità. I due polimeri presentano temperature di degradazione termica differenti – il processo che crea il segno laser. Il polimero a temperatura più elevata richiederà più energia laser, velocità di marcatura più basse o più additivi assorbenti per ottenere lo stesso aspetto del segno.

Analisi termogravimetriche (TGA) da temperatura ambiente a 1000 °C di due campioni di HDPE, che mostrano differenze nelle temperature di degradazione termica. L'HDPE B si marcherà più facilmente e più rapidamente dell'HDPE A.

Operazioni di Stampaggio Primario

Dopo il completamento della scienza dei materiali “ottimizzata per il laser” (che include la definizione del contrasto ottimale, del colore cromatico e dei parametri di configurazione del laser), il passo successivo consiste nel condurre una prova di stampaggio utilizzando lo stampo di produzione effettivo al rapporto di diluizione corretto. Questo passaggio è fondamentale per garantire una dispersione e distribuzione uniformi della matrice di colore ottimizzata per il laser. Dopo lo stampaggio, i pezzi del prodotto effettivo vengono marcati al laser per confermare i risultati originali.

Una tecnica consiste nel programmare il laser a scansione a specchio affinché marchi (esegua la scansione) in modo continuo l'intera superficie del prodotto. La figura a sinistra (da sinistra a destra) mostra una penna stilografica stampata a iniezione con marcatura laser cromatica oro su nero (a sinistra), le due immagini centrali mostrano una scarsa distribuzione cromatica e l'immagine all'estrema destra mostra un'eccellente distribuzione uniforme.

Considerazioni sul Processo

Durante il dosaggio dell'additivo laser/chimica di abbinamento colore, non è raro che un prodotto finito contenga meno additivo laser rispetto alla quantità calcolata. Questo problema è quasi sempre legato a una distribuzione non uniforme durante l'estrusione o lo stampaggio. Semplici regolazioni della macchina di stampaggio, come l'aumento della contropressione e della velocità di rotazione della vite, risolvono la maggior parte dei problemi. La distribuzione/dispersione omogenea degli additivi laser in ogni pezzo è fondamentale per ottenere prestazioni di marcatura ottimali. Per le operazioni di estrusione, stampaggio a iniezione e termoformatura, i materiali precolorati precompoundati offrono una migliore uniformità rispetto al concentrato di colore. La miscelazione manuale dovrebbe essere evitata. Il mold flow e il tipo/la posizione del punto di iniezione sono fattori importanti.

Non tutti i laser sono uguali! I componenti hardware e software che un produttore di laser integra nei propri sistemi determinano differenze significative nella qualità, velocità e versatilità della marcatura. Nell'acquisto di sistemi laser, è importante ricordare che non esiste un'unica soluzione universale. Ogni applicazione è unica in relazione alla composizione e al colore del substrato plastico, alla qualità e velocità di marcatura, all'efficienza laser, al contrasto (scuro su chiaro, chiaro su scuro o colore) e ai costi totali del sistema.

La modalità di uscita della qualità del fascio si riferisce alla distribuzione dell'energia all'interno del fascio laser ed è fondamentale per le prestazioni di marcatura. I laser possono essere forniti dai produttori come multimodali (MM), TEM00 (modo elettromagnetico trasversale) o qualsiasi condizione intermedia, incluso il modo a basso ordine (LOM). Queste modalità di uscita sono legate a fattori quali la divergenza del fascio e la distribuzione della potenza sul diametro del fascio laser.

Un fascio laser TEM00 può essere focalizzato nel punto più piccolo consentito dall'ottica di focalizzazione e la distribuzione dell'energia in un fascio laser TEM00 è più intensa al centro e diminuisce uniformemente dal centro verso i bordi. L'uscita laser TEM00 offre la migliore qualità del fascio. L'uscita laser multimodale (MM) offre la qualità del fascio peggiore. Fare riferimento alla figura sottostante. I laser a basso ordine e TEM00 sono particolarmente adatti alla marcatura vettoriale ad alta velocità di caratteri alfanumerici a tratto singolo, font true-type riempiti e grafica complessa, grazie alla loro capacità di ottenere un punto focale piccolo con densità di potenza molto elevate, risultando in una linea molto stretta con bordi ben definiti che può essere tracciata rapidamente. La maggior parte delle applicazioni su materie plastiche è ottimale utilizzando fasci laser prossimi a TEM00 o TEM00.

I marcatori laser Nd:YAG a scansione a specchio (sorgenti luminose a lampada ad arco e a diodi) utilizzano specchi montati su galvanometri controllati da computer ad alta velocità per dirigere il fascio laser sulla superficie da marcare, in modo simile alla scrittura con carta e penna.

Ciascun galvanometro, uno sull'asse Y e uno sull'asse X, fornisce il movimento del fascio all'interno del campo di marcatura. Un gruppo di lenti a campo piano focalizza la luce laser per ottenere un'elevata densità di potenza sulla superficie del substrato. La figura a destra mostra un sistema ottico di erogazione del fascio con galvanometri controllati da computer.

Fondamentalmente, i laser a fibra sono diversi dagli altri laser di marcatura a stato solido. Nei laser a fibra, il mezzo attivo che genera il fascio laser è disperso all'interno di un cavo a fibra ottica specializzato. A differenza dei laser a trasmissione in fibra, l'intero percorso del fascio si svolge all'interno del cavo a fibra ottica fino all'ottica di erogazione del fascio.

I progressi della tecnologia laser sono stati determinanti per lo sviluppo rapido della più recente generazione di additivi laser approvati dalla FDA. L'emergere dei laser a fibra di itterbio a nanosecondi è uno dei progressi più significativi per la marcatura, la saldatura e il taglio. Fondamentalmente, i laser a fibra sono diversi dagli altri laser di marcatura a stato solido. Nei laser a fibra, il mezzo attivo che genera il fascio laser è disperso all'interno di un cavo a fibra ottica specializzato. A differenza dei laser a trasmissione in fibra, l'intero percorso del fascio si svolge all'interno del cavo a fibra ottica fino all'ottica di erogazione del fascio.

I laser a fibra offrono una qualità del fascio e una luminosità superiori rispetto ai laser Nd:YAG. Una metrica per la qualità del fascio è M2. Più piccolo è il valore M2, migliore è la qualità del fascio, mentre M2 = 1 rappresenta il fascio laser gaussiano ideale. Un laser con qualità del fascio superiore può essere focalizzato su una dimensione di punto ridotta, ottenendo un'elevata densità di energia. I laser a fibra a impulso fisso e variabile (MOPA), con energia dell'impulso fino a 1 mJ e alta densità di potenza, possono marcare molti polimeri storicamente difficili. Anche i laser al vanadato possiedono un valore M2 ridotto con una larghezza d'impulso più corta rispetto ai laser a fibra fissa e YAG. La durata dell'impulso influenza il grado di calore e carbonizzazione nel materiale. Una larghezza d'impulso più corta può essere vantaggiosa per applicazioni polimeriche sensibili.

IPG Photonics, azienda leader nello sviluppo e nella produzione di laser a fibra ad alte prestazioni, offre sia laser a impulso fisso (a volte denominati “Q-switch”) sia laser a impulso breve variabile (MOPA). Lo sviluppo delle applicazioni è altamente specifico. La scelta del tipo di laser da integrare è determinata dalle caratteristiche di uscita del laser in interazione con il materiale polimerico ottimizzato. Fare riferimento ai grafici sottostanti, che rappresentano le forme d'impulso temporali dei laser a fibra di itterbio a lunghezza d'impulso fissa e variabile (MOPA) – IPG Photonics.

Illustrazione 1. Forma d'impulso temporale del laser IPG a lunghezza d'impulso fissa a 100 ns

Nell'impostare un laser a fibra a lunghezza d'impulso fissa per la marcatura, è necessario impostare due parametri.

1) Frequenza di ripetizione degli impulsi (spesso denominata frequenza dell'impulso)

2) Potenza di pompa in percentuale (il 100 percento si riferisce al massimo ingresso elettrico possibile ai diodi di pompa)

Illustrazione 2. Forma d'impulso temporale del laser IPG MOPA a lunghezza d'impulso di 4 ns

Nell'impostare un laser a fibra MOPA a impulso breve variabile per la marcatura, è necessario impostare tre parametri.

1) Durata dell'impulso (spesso denominata lunghezza dell'impulso)

2) Frequenza di ripetizione degli impulsi (frequenza dell'impulso)

3) Potenza di pompa in percentuale (il 100 percento si riferisce al massimo ingresso elettrico possibile ai diodi di pompa)

Per entrambi i grafici della pagina precedente, la particolare combinazione dei parametri di ingresso controlla le proprietà di uscita del fascio laser, ossia l'energia dell'impulso, la potenza di picco (il picco istantaneo più alto dell'energia dell'impulso, J/durata dell'impulso) e la potenza media (potenza media in watt = energia dell'impulso in joule x frequenza di ripetizione degli impulsi in Hz).

La frequenza di ripetizione degli impulsi e la densità di potenza di picco sono parametri critici nella formazione del segno e nel raggiungimento del contrasto e della velocità ottimali. Le curve aritmetiche della potenza rispetto alla frequenza di ripetizione degli impulsi sono inversamente proporzionali. Un'elevata potenza di picco a bassa frequenza aumenta rapidamente la temperatura superficiale, vaporizzando il materiale mentre conduce un calore minimo nel substrato. Con l'aumento della ripetizione degli impulsi, una potenza di picco inferiore produce una vaporizzazione minima, ma conduce più calore. Ulteriori fattori che influiscono sul contrasto e sulla qualità della marcatura sono, naturalmente, la velocità del fascio e la distanza di separazione delle linee vettoriali.

La marcatura laser “on-the-fly” viene eseguita su prodotti stampati ed estrusi, come cavi/fili, tubi e tubazioni. Le velocità di marcatura per tappi di sughero sintetici in polioleofina per vino e promozioni sotto-tappo su chiusure per bevande senza guarnizione possono raggiungere 2.000 pezzi al minuto per testo alfanumerico e grafica. La velocità di marcatura è funzione di molte variabili, tra cui il tipo di polimero, il colore del substrato, il tipo e il livello di dosaggio dell'additivo laser, le dimensioni (peso) del cavo, il tipo e la potenza del laser, il software, il numero di caratteri alfanumerici, l'altezza del testo, la lunghezza della stringa di testo, lo spazio tra i caratteri, il codice a barre/data matrix, loghi/grafica, font a tratto singolo o true-type riempiti, la direzione di riempimento e il testo continuo o ripetuto. L'uso del colorante-additivo correttamente formulato garantisce che la “densità di potenza” sulla superficie di marcatura non sia il fattore limitante. Piuttosto, i galvanometri a scansione a specchio opereranno alla massima velocità.

A causa della complessità dei fattori che influenzano la capacità di marcatura in produzione on-the-fly, ogni applicazione deve essere esaminata con precisione. Vi sono poche, se non nessuna, regole estrapolabili. Tuttavia, a titolo generale, si consideri il seguente esempio con polimero in nylon: laser a fibra da 50 watt, lente a campo piano da 254 mm, 100 caratteri alfanumerici, altezza 2 mm, stringa di testo ripetuta di lunghezza 14,68 pollici con un tempo di marcatura di 0,232 secondi. La velocità calcolata è di circa 315 piedi lineari al minuto.

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