תוספים לסימון בלייזר, תוספים רגישים ללייזר

תוספים לסימון בלייזר על פלסטיק – לייזרים תעשייתיים

תוספים לסימון בלייזר על פלסטיק ותרכובות צבע מבית The Sabreen Group ממטבים את תהליך הסימון והחריטה בלייזר על חומרי פלסטיק, והופכים אותו לידידותי לסביבה ולאידיאלי להחלפת תוויות יקרות ותהליכי הדפסה בדיו. תוספים רגישים ללייזר לא רק משפרים את איכות הסימון, אלא גם מפיקים סימונים עמידים בפני כימיקלים ובפני שריטות ומשפרים את זרימת החומר. פריצות דרך אחרונות בטכנולוגיית הצבענים, כגון פחמן שחור ודו-תחמוצות טיטניום ייעודיים ללייזר וכן חומרי הקצפה, מספקות איכות ניגודיות מעולה, פירוט קצוות קווים, צבעים מותאמים אישית והמהירות הגבוהה ביותר, לרבות סימון "תוך כדי תנועה". לייזרי סיב Ytterbium תעשייתיים מסוג MOPA ברמת ננו-שניות הם אידיאליים לסימון פלסטיק בזכות יכולתם לייצר צורות גל ברוחב פולס קצר.

תוספים לסימון בלייזר על פלסטיק

תוספים רגישים ללייזר

תוספים וצבענים לסימון בלייזר מגבירים את מהירות הייצור וחוסכים כסף

• איכות סימון מעולה, עמידות בפני שחיקה ובפני שריטות
• קריאות אמינה של קודים במערכות ראייה ממוחשבת
• בקרת תהליך ברמת Six Sigma

מטריצת צבענים ללייזר מכילה תוספים ייעודיים, פיגמנטים, צבענים, פחמן שחור סלקטיבי, דו-תחמוצת טיטניום וחומרים נוגדי שריטות בריכוזים נמוכים. אנו מספקים חומרים מעורבבים מראש, תרכיזי צבע וצבעים נוזליים. אין כל השפעה על תכונות הפולימר, ואין צורך בהסמכה מחדש הודות לכימיה המאושרת בתעשייה. הסמכת Yellow Card. התוספים, התרכובות והצבענים ללייזר עומדים בדרישות FDA, UL, NEMA ו-RoHS.

פלסטיק ממוטב ללייזר לעומת פלסטיק קונבנציונלי

לא כל החומרים המוגדרים "ממוטבים ללייזר" מחייבים שימוש בכימיקלים נוספים, המכונים לעתים תוספים רגישים ללייזר.

בסימון חלקים קונבנציונליים, בעיה נפוצה היא ריכוזים גבוהים של צבענים, כגון פחמן שחור, הפוגעים בניגודיות הסימון. מומחים מכווננים את הריכוזים כך שיישארו בתוך הספים הקריטיים, ובמקביל מבצעים התאמות צבע סופיות להבטחת התאמת גוון בהתאם לאורך הגל של הלייזר: אינפרה-אדום קרוב 1060-1070nm, ירוק 532nm או UV 355nm. במקרים אלה המוצרים שומרים על ההסמכות התעשייתיות שלהם. תוספים ללייזר אינם נחוצים בכל היישומים לשיפור איכות הסימון. כאשר שינוי של פלסטיק קונבנציונלי אינו מספיק כדי לשפר את הסימון, משלבים תוספים רגישים ללייזר בתוך מטריצת צבענים. בניגוד לדעה הרווחת, אין תוסף בודד שיכול לפתור את כל בעיות הסימון. תוספים בודדים מגיעים לרוב בצורת אבקה, ולכן קשה להשתמש בהם ולהשיג באמצעותם תוצאות אחידות.

מנגנוני פני שטח בסימון בלייזר של פולימרים

סוגי הלייזר הנפוצים ביותר לסימון ולחריטה של פלסטיק הם לייזר סיב Ytterbium, Vanadate, DPSS ו-YAG, הפועלים בתחום ה-IR הקרוב (1060-1070nm). עם זאת, לרוב הפולימרים אין תכונות בליעה באורכי גל של 1060-1070nm, ולכן מומחים במדעי הפולימרים ובפיזיקה של לייזר משתמשים בתוספים, בחומרי מילוי, בפיגמנטים ובצבענים המגבירים את בליעת אנרגיית הלייזר לצורך שינויי צבע מקומיים, פיחום תרמי והקצפה כימית. בערבוב נכון, תוספים, תרכובות וצבענים לסימון בלייזר אינם משפיעים לרעה על תכונות הפולימר, עומדים בדרישות כגון UL, NEMA, FDA, RoHS ו-Yellow Card, ואינם מחייבים הסמכה מחדש. הרכיבים הכימיים של פורמולציות ממוטבות ללייזר מושפעים ממספר גורמים, ובהם סוג הפולימר וצבעו, צבע ניגודיות הסימון, סוג מנגנון התגובה בפני השטח ואורך הגל של הלייזר.

לייזר סיב Ytterbium

בערבוב נכון, תוספים, תרכובות וצבענים לסימון בלייזר אינם משפיעים לרעה על תכונות הפולימר, עומדים בדרישות כגון UL, NEMA, FDA, RoHS ו-Yellow Card, ואינם מחייבים הסמכה מחדש

ארבעה מנגנוני פני שטח שונים בפלסטיק מפיקים דרגות שונות של ניגודיות סימון ביחס לצבע המצע – צבעים בהירים, כהים ומותאמים אישית. ניתן למטב תגובות פני שטח אלה באמצעות כוונון פרמטרי הסימון בלייזר וההיערכות האופטית, כגון רוחב הפולס, גודל הנקודה, קולימציה, צפיפות ההספק, עומק המיקוד וכדומה. שליטה במקור הלייזר ובעליית הטמפרטורה ובירידתה בפני השטח של הפולימר מניבה את תוצאות הסימון העמידות ביותר.

• פיחום, כלומר חריכה. תגובת החריכה מתרחשת כאשר האנרגיה הנבלעת מעלה את הטמפרטורה המקומית של החומר סביב אתר הבליעה עד לנקודה שבה הפולימר עובר פירוק תרמי. בנוכחות חמצן הפולימר נשרף, אולם בתוך גוף החלק המחסור בחמצן גורם לפולימר להתפחם וליצור סימון שחור. עוצמת השחור של הסימון נקבעת הן על פי כמות האנרגיה הנבלעת והן על פי מסלול הפירוק התרמי של החומר.
• שינוי כימי, כלומר הקצפה. הוספת תוספים המשחררים אדים במהלך הפירוק גורמת לפולימר להקציף. בתהליך ההקצפה נבלעת אנרגיית הלייזר בתוסף הנמצא בסמיכות לחומר ההקצפה. החום מהחומר הבולע גורם לחומר ההקצפה להתפרק ולשחרר אדים. בין חומרי ההקצפה נמנים הידרוקסיד אלומיניום וקרבונטים שונים. כדי למנוע חריכה, המנגנון מחייב שהפולימר יתפרק בטמפרטורה גבוהה יותר מזו של תוסף ההקצפה. שליטה קפדנית בפרמטרי ההפעלה של הלייזר מאפשרת להשיג סימונים בהירים ואיכותיים על מצעים כהים. שליטה לקויה בלייזר עלולה לגרום להיווצרות סימון פריך או בעל ניגודיות נמוכה.
• שינוי צבע באמצעות פירוק. שינוי הצבע מתרחש כאשר אנרגיית הלייזר מפרקת צבען אחד בתערובת צבענים ובכך יוצרת שינוי גוון. דוגמה לכך היא פחמן שחור המעורבב עם צבען אנאורגני יציב. בעת חימום, הפחמן השחור מתאדה ומותיר אחריו את הצבען האנאורגני.
• אבלציה מתרחשת כאשר הפולימר מתחמם דיו כדי לגרום לפירוק ולהתאדות של תוצרי הלוואי של הפירוק, וכתוצאה מכך נוצר אזור מחורץ. מנגנון זה מפיק חריטה בניגודיות נמוכה. לשם השוואה, לייזרי CO2 בגל רציף (CW) פועלים באורך גל של 10.6 µm (תחום האינפרה-אדום הרחוק). לייזרי CO2 בגל רציף מייצרים הספק שיא נמוך בהרבה, ובדרך כלל אינם מסוגלים להפיק סימונים בניגודיות גבוהה על פלסטיק.

לא כל סוגי הפלסטיק והלייזרים מפיקים סימונים זהים!

מוצרים תעשייתיים מוכרים רבים לא היו יכולים להיות מיוצרים בעלות סבירה ללא שימוש בלייזרים תעשייתיים ובפתרונות המתקדמים של SABREEN לתרכובות הניתנות לסימון בלייזר. מסימונים בלתי מחיקים, פונקציונליים ודקורטיביים, ועד מניעת זיופים ואבטחת מוצרים, תרכובות מאסטרבאץ' הניתנות לסימון בלייזר חוסכות עלויות ובמקביל משפרות את איכות הסימון ואת מהירותו. לנוכח שפע המונחים המעורפלים באינטרנט, כגון "סימון בלייזר קר" ו"לייזרים היברידיים", ולצד התחרות בין משווקים ויצרנים של ציוד לייזר זול, אל תניחו לאנשי מכירות בעלי אינטרס בציוד לקבוע עבורכם איזה סוג לייזר לרכוש מתוך ההיצע שלהם. הם אינם מומחים לפולימרים ולצבענים.

צרו קשר עם The Sabreen Group כדי ללמוד כיצד פתרונות הסימון בלייזר המתקדמים שלנו לפלסטיק והגדרות התצורה המדויקות של הלייזר, לרבות מקור אורך הגל היעיל ביותר, יכולים להעניק לחברה שלכם יתרון תחרותי.

---