텍스처 및 무광 성형 표면의 레이저 마킹

핵심 요약

텍스처는 빛을 산란시키므로, 같은 마킹이라도 광택 표면보다 그레인 표면에서 대비가 낮게 읽힙니다.
금형 표면 마감은 마킹 변수이지만 변수로 기록되는 경우는 드뭅니다.
여기서는 측정 형상이 어디보다도 중요하며, 각도에 따라 측정값이 달라집니다.
광택 처리한 시험 평판이 아니라 양산 금형 마감에서 검증하십시오.

레이저 마킹 개발은 대부분 매끄러운 성형 평판에서 이루어집니다. 그러나 대부분의 양산 부품은 매끄럽지 않습니다. 자동차 실내, 가전 하우징, 휴대용 기기, 의료 인클로저는 텍스처가 성형 결함을 감추고 그립감과 외관을 개선하기 때문에 압도적으로 그레인, 무광 또는 가벼운 텍스처 처리가 되어 있습니다. 광택 표면에서 검증한 레시피를 그레인 부품에 적용하면 소재는 전혀 바뀌지 않았는데도 번번이 기대에 못 미칩니다.

텍스처가 겉보기 대비를 낮추는 이유

레이저 마킹의 대비는 빛이 눈이나 리더로 돌아오는 방식의 차이입니다. 광택 표면은 정반사하므로 빛이 예측 가능한 방향으로 들어오고 나가며, 빛을 흡수하는 탄화 마킹은 그 위에서 또렷하게 드러납니다.

텍스처 표면은 빛을 모든 방향으로 확산 산란시킵니다. 마킹되지 않은 영역도 이미 마킹과 같은 방식으로 빛을 돌려보내므로 둘의 차이가 좁아집니다. 여기서 세 가지 결과가 나옵니다.

마킹 자체는 화학적으로 동일한데도 측정 대비가 떨어집니다.
마킹의 각도 의존성이 줄어드는데, 이는 그레인 표면이 여러 보는 방향에서 더 일관되게 읽힌다는 점에서 때로는 장점이 됩니다.
작은 코드에서는 텍스처 깊이가 형상 크기의 상당 부분을 차지하므로 미세한 형상의 선명도가 떨어집니다.

표면 마감별 거동

표면	마킹 외관에 미치는 영향	실무 지침
고광택	측정 대비가 가장 높음. 마킹이 선명해 보임	모든 결함도 드러남. 그을음, 헤이즈, 헤일로가 모두 더 잘 보임
새틴 또는 가벼운 무광	대비가 약간 감소하나 선명도는 유지됨	보통 외관과 판독성 사이에서 가장 쉬운 절충안
미세 그레인(예: 미세 방전 가공 마감)	대비가 눈에 띄게 감소. 미세한 형상이 흐려지기 시작함	에너지를 높이지 말고 코드 셀 크기를 키움
거친 그레인 및 가죽 그레인	대비가 크게 감소. 작은 코드는 신뢰할 수 없게 됨	코드를 금형의 전용 매끄러운 패드로 이동
방향성 또는 브러시드 텍스처	텍스처에 대한 마킹의 방향에 따라 대비가 달라짐	사양에서 마킹 방향을 고정
질감 표면의 발포 밝은 마킹	발포체가 강하게 산란하므로 어두운 마킹보다 더 잘 읽히는 경우가 많음	어두운 마킹이 한계에 있는 경우 시험할 가치가 있음

매끄러운 패드 해법

그레인 표면에서 등급이 나오지 않는 코드에 대한 가장 신뢰할 수 있는 해법은 레이저 파라미터가 전혀 아닙니다. 마킹 위치에 금형 설계로 반영하는 작은 연마 또는 가벼운 텍스처 패드이며, 보통 코드보다 몇 mm 더 큰 얕은 돌출 또는 함몰 영역입니다.

사이클 타임 비용이 전혀 없고 대부분의 설계에서 눈에 띄지 않으며, 불안정한 마킹 공정을 일상적인 공정으로 바꿔 줍니다. 다만 금형 설계 단계에서 합의되어야 하므로 금형을 가공하기 전에 마킹 요건을 알고 있어야 하는데, 마킹은 금형이 확정된 뒤에 지정되는 경우가 많아 이것이 실제 걸림돌인 경우가 많습니다.

텍스처 표면 마킹의 사양 설정과 측정

금형 표면 마감을 마킹 사양에 기록하십시오. 텍스처 지정은 수지와 색상만큼이나 마킹 조건의 일부이지만 거의 기록되지 않습니다.
양산 금형 마감에서 검증하십시오. 연마된 평판은 달성 가능한 대비를 때로는 상당히 과대평가합니다.
검사 방법에서 조명 형상과 각도를 고정하십시오. 텍스처는 측정값을 각도 의존적으로 만들기 때문에 공급업체와 고객이 다른 설정으로 같은 부품을 측정하면 정당하게 의견이 달라질 수 있습니다.
광택 표면에서 도출한 일반적인 ΔL* 수치가 아니라 텍스처 시편으로부터 대비 허용치를 설정하십시오.
기계 판독 코드는 텍스처 표면에서 ISO/IEC 15415에 따라 등급을 매기고, 라인 리더의 조명을 검증 시 설정과 일치시키십시오.
에너지를 높이기 전에 셀 크기를 키우십시오. 텍스처 표면에서 출력을 높이면 열영향부가 넓어지고 셀 가장자리가 흐려져 등급이 오르기보다 내려가는 경우가 많습니다.

텍스처 자체가 마킹인 경우

텍스처는 장애물일 뿐만이 아닙니다. 레이저 에칭은 색상이 아니라 표면 마감을 의도적으로 바꾸는 방식으로 작동하므로, 색 변화를 얻을 수 없거나 원하지 않는 부품에서 자연스러운 선택입니다.

광택 위에 무광으로 마킹. 고광택 성형품에서 국부적으로 에칭한 무광 영역은 착색제 없이도 또렷하게 읽히며, 유용하게 탄화되지 않는 투명하거나 밝은 색 부품에 유용합니다.
무광 위에 광택으로 마킹. 일부 소재에서는 반대도 가능하며, 국부적인 용융으로 그레인 표면이 더 광택 있는 표면으로 매끄러워집니다.
기능성 텍스처. 눈부심 방지 패널, 촉각 표시, 그립 영역은 모두 가독성이 아니라 목적을 위해 적용한 텍스처입니다.

두 방식 모두 보이려면 조명에 의존하며, 이는 앞서 설명한 민감성과 정확히 같습니다. 텍스처 기반 마킹을 기계로 판독해야 한다면 조명 형상을 가정하지 말고 함께 설계해야 합니다.

자주 묻는 질문

같은 마킹이 평판보다 텍스처 부품에서 더 약해 보이는 이유는 무엇입니까?

텍스처가 빛을 확산 산란시키므로 마킹되지 않은 표면도 마킹과 거의 같은 방식으로 빛을 돌려보내 둘의 차이가 좁아지기 때문입니다. 마킹 자체는 화학적으로 동일하며, 달라진 것은 주변 표면이 반사하는 방식입니다. 그래서 연마된 평판에서 검증하면 그레인 양산 부품에서 달성 가능한 대비를 과대평가하게 됩니다.

텍스처를 보상하기 위해 출력을 높여야 합니까?

아닙니다. 에너지를 높이면 열영향부가 넓어지고 형상 가장자리가 흐려져 코드 등급이 오르기보다 내려가는 경우가 많습니다. 대신 코드 셀 크기를 키우거나 코드를 매끄러운 패드로 옮기십시오. 어두운 마킹이 한계에 있다면 밝은 발포 마킹을 시험해 볼 가치가 있습니다. 발포체는 강하게 산란하므로 텍스처 위에서 탄화 마킹보다 더 잘 읽힐 수 있습니다.

매끄러운 패드란 무엇이며 언제 사용해야 합니까?

마킹 위치에 금형 설계로 반영하는, 코드보다 몇 mm 더 큰 작은 연마 또는 가벼운 텍스처 영역입니다. 거친 그레인에서의 불안정한 마킹 공정을 일상적인 공정으로 바꿔 주며, 사이클 타임 비용 없이 대개 눈에 띄지 않습니다. 제약은 금형 가공 전에 합의되어야 한다는 점이며, 이는 금형 설계 시 마킹 요건을 알고 있어야 한다는 뜻입니다.

공급업체와 고객이 텍스처 부품에서 서로 다른 대비 측정값을 얻는 이유는 무엇입니까?

조명 형상이 다르기 때문입니다. 텍스처는 대비 측정값을 각도에 크게 의존하게 만들므로, 설정이 다른 두 장비는 같은 부품에서도 정당하게 다른 수치를 냅니다. 허용치에 합의하기 전에 검사 방법에서 조명 각도, 조리개, 형상을 고정하고 양산 라인 리더도 같은 설정에 맞추십시오.

금형 표면 마감을 마킹 사양에 포함해야 합니까?

예, 그런데 거의 항상 빠져 있습니다. 텍스처 지정은 달성 가능한 대비를 크게 바꾸므로 수지 등급과 색상만큼이나 마킹 조건의 일부입니다. 수지와 색상만 명시하고 표면 마감은 명시하지 않은 사양은 마킹의 합격 여부를 결정하는 세 가지 변수 중 하나를 빠뜨린 것입니다.

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