Marcado láser en superficies moldeadas texturizadas y mate

Marcado láser en superficies moldeadas texturizadas y mate

Puntos clave

• La textura dispersa la luz, por lo que la misma marca se lee con menos contraste en una superficie con grano que en una brillante.
• El acabado del molde es una variable de marcado y rara vez se registra como tal.
• La geometría de medición importa aquí más que en cualquier otro caso: las lecturas cambian con el ángulo.
• Califique en el acabado del molde de producción, nunca en una placa de prueba pulida.

La mayor parte del desarrollo de marcado láser se hace en placas moldeadas lisas. La mayoría de las piezas de producción no son lisas: los interiores automotrices, las carcasas de electrodomésticos, los dispositivos portátiles y los gabinetes médicos son en su gran mayoría con grano, mate o ligeramente texturizados, porque la textura oculta defectos de moldeo y mejora el agarre y la apariencia. Una receta calificada en superficie brillante y liberada en una pieza con grano decepciona de manera rutinaria, sin que el material haya cambiado en absoluto.

Por qué la textura reduce el contraste aparente

El contraste en una marca láser es una diferencia en la forma en que la luz regresa al ojo o al lector. Una superficie brillante refleja de manera especular (la luz llega y sale en una dirección predecible), por lo que una marca carbonizada que absorbe luz resalta con nitidez contra ella.

Una superficie texturizada dispersa la luz de manera difusa en todas direcciones. El área sin marcar ya devuelve la luz como lo hace la marca, por lo que la diferencia entre ambas se reduce. De ello se derivan tres consecuencias:

• El contraste medido disminuye aunque la marca en sí sea químicamente idéntica.
• La marca depende menos del ángulo, lo que a veces es una ventaja: una superficie con grano se lee de forma más consistente desde distintas direcciones de observación.
• Los detalles finos pierden definición, porque la profundidad de la textura es una fracción significativa del tamaño del detalle en códigos pequeños.

Cómo se comportan los distintos acabados

La solución de la almohadilla lisa

La respuesta más confiable para un código que no califica en una superficie con grano no es un parámetro láser en absoluto. Es una pequeña almohadilla pulida o ligeramente texturizada diseñada en el molde en la ubicación de la marca, normalmente una isla poco profunda elevada o rehundida unos milímetros más grande que el código.

Esto no cuesta nada en tiempo de ciclo, es invisible en la mayoría de los diseños y convierte una operación de marcado poco confiable en una rutinaria. Sin embargo, debe acordarse en el diseño del molde, lo que significa que el requisito de marcado debe conocerse antes de maquinar el molde, y con frecuencia ese es el verdadero obstáculo, ya que el marcado suele especificarse después de comprometer las herramientas.

Cómo especificar y medir marcas sobre textura

• Registre el acabado del molde en la especificación de marcado. La designación de textura es tanto parte de la condición de marcado como la resina y el color, y casi nunca se registra.
• Califique en el acabado del molde de producción. Una placa pulida sobrestimará el contraste alcanzable, a veces de forma sustancial.
• Fije la geometría de iluminación y el ángulo en el método de inspección. La textura hace que las lecturas dependan del ángulo, por lo que el proveedor y el cliente que miden la misma pieza con configuraciones distintas discreparán legítimamente.
• Establezca la tolerancia de contraste a partir de muestras texturizadas, no de una cifra genérica de ΔL* obtenida en superficie brillante.
• Califique los códigos legibles por máquina según ISO/IEC 15415 sobre la superficie texturizada y haga coincidir la iluminación del lector de la línea con la configuración de calificación.
• Aumente el tamaño de celda antes de aumentar la energía. Más potencia sobre una superficie texturizada amplía la zona afectada por el calor y difumina los bordes de las celdas, lo que por lo general baja la calificación en lugar de subirla.

Cuando la textura misma es la marca

La textura no es solo un obstáculo. El grabado químico láser (etching) funciona cambiando deliberadamente el acabado de la superficie y no el color, lo que lo convierte en la opción natural en piezas donde un cambio de color no está disponible o no es deseado:

• Marcar brillante con mate. En una pieza moldeada de alto brillo, un área mate grabada localmente se lee con claridad sin intervención alguna de colorantes, lo cual es útil en piezas transparentes y de colores claros que no se carbonizan de manera útil.
• Marcar mate con brillante. También funciona a la inversa en algunos materiales, donde la fusión localizada alisa una superficie con grano hasta volverla más brillante.
• Textura funcional. Los paneles antirreflejo, los indicadores táctiles y las zonas de agarre son texturas aplicadas con un propósito y no por legibilidad.

Ambos enfoques dependen de la iluminación para ser visibles, que es exactamente la sensibilidad descrita antes. Cuando una marca basada en textura debe ser leída por máquina, la geometría de iluminación debe diseñarse junto con ella y no darse por supuesta.

Lecturas relacionadas

• Igualación de color láser
• Grabado químico láser (etching)
• Códigos QR y Data Matrix mediante láser
• Espumado en el marcado láser
• Parámetros de proceso que afectan la calidad de marcado
• Soluciones de marcado láser de plásticos

¿Necesita ayuda con esto?

The Sabreen Group ofrece apoyo de ingeniería independiente para el desarrollo de marcado en piezas moldeadas texturizadas y con grano, y para la calificación de códigos. Nuestro equipo de servicios de ingeniería trabaja con fabricantes en el desarrollo de procesos, la calificación de materiales y la solución de problemas de producción. Contáctenos para analizar su aplicación.

Preguntas frecuentes

¿Por qué la misma marca se ve más débil en una pieza texturizada que en una placa?

Porque la textura dispersa la luz de manera difusa, por lo que la superficie sin marcar devuelve la luz casi de la misma manera que la marca y la diferencia entre ambas se reduce. La marca en sí es químicamente idéntica; lo que ha cambiado es cómo refleja la superficie que la rodea. Por eso calificar en una placa pulida sobrestima el contraste alcanzable en una pieza de producción con grano.

¿Debo aumentar la potencia para compensar la textura?

No. Más energía amplía la zona afectada por el calor y difumina los bordes de los detalles, lo que por lo general baja la calificación del código en lugar de subirla. En su lugar, aumente el tamaño de celda del código o traslade el código a una almohadilla lisa. Cuando una marca oscura es marginal, vale la pena probar una marca clara espumada, porque la espuma dispersa con fuerza y puede leerse mejor sobre la textura que una marca carbonizada.

¿Qué es una almohadilla lisa y cuándo debe usarse?

Una pequeña isla pulida o ligeramente texturizada diseñada en el molde en la ubicación de la marca, unos milímetros más grande que el código. Convierte una operación de marcado poco confiable sobre un grano grueso en una rutinaria, sin costo de tiempo de ciclo y por lo general sin que se note. La restricción es que debe acordarse antes de maquinar el molde, lo que significa que el requisito de marcado debe conocerse en el diseño del molde.

¿Por qué el proveedor y el cliente obtienen lecturas de contraste distintas en piezas texturizadas?

Por la geometría de iluminación distinta. La textura hace que las lecturas de contraste dependan fuertemente del ángulo, por lo que dos instrumentos configurados de manera diferente producirán legítimamente números distintos de la misma pieza. Fije el ángulo de iluminación, la apertura y la geometría en el método de inspección antes de acordar una tolerancia, y haga coincidir el lector de la línea de producción con la misma configuración.

¿El acabado del molde debe incluirse en una especificación de marcado?

Sí, y casi siempre se omite. La designación de textura es tanto parte de la condición de marcado como el grado de resina y el color, porque cambia sustancialmente el contraste alcanzable. Una especificación que nombra la resina y el color pero no el acabado omite una de las tres variables que determinan si la marca aprobará.

---