Które tworzywa sztuczne dobrze znakują się laserami światłowodowymi, UV i CO2, jakiego znaku należy się spodziewać i kiedy tworzywo wymaga dodatku do znakowania laserowego.
Tworzywa sztuczne ulegają oznakowaniu, gdy absorbują energię lasera i reagują: przez karbonizację (ciemny znak, najczęstszy mechanizm), spienianie (jasny znak na ciemnym detalu), zmianę barwy lub ablację warstwy powierzchniowej (zwykle niski kontrast). Stopień absorpcji zależy od polimeru, jego barwy i dodatków – dlatego to samo tworzywo może dobrze znakować się w kolorze czarnym, a prawie wcale w naturalnym.
Wyświetlono 21 z 21 tworzyw. Po wybraniu lasera najlepsze dopasowania pojawią się na górze.
| Tworzywo | Światłowodowy1064 nm | UV355 nm | CO210.6 µm |
|---|---|---|---|
| ABSAkrylonitryl-butadien-styren | Dobrze Ciemny na jasnym, jasny (spieniony) na ciemnym | Dobrze | Dostatecznie Grawerowane znaki w kolorze od jasnobrązowego do brązowego |
| PoliwęglanPC | Doskonale Zwęgla się, dając silny ciemny kontrast | Doskonale Preferowany dla detali przezroczystych, cienkich lub medycznych | Dostatecznie Graweruje wgłębne znaki |
| PC/ABS i ASAMieszanki | Doskonale Łatwo się znakują; typowym błędem jest nadmierne znakowanie | Dobrze | Dostatecznie |
| AkrylPMMA | Słabo + dodatek Niemal całkowicie przepuszcza 1064 nm | Dobrze | Doskonale Czyste matowe znaki |
| PolipropylenPP | Słabo + dodatek Dodatek w praktyce obowiązkowy | Dostatecznie Znakuje się bez dodatku; umiarkowany kontrast | Słabo Trawienie; brak kontrastu |
| PolietylenHDPE, LDPE | Słabo + dodatek Bez dodatku praktycznie nieczytelny | Dostatecznie | Słabo Trawienie lub grawerowanie |
| TPO i olefinowe TPEElastomery termoplastyczne | Słabo + dodatek Zachowuje się jak PP; czarne gatunki dają jasny, spieniony znak laserem MOPA | Dostatecznie | Słabo |
| NylonPA 6, PA 66 | Dostatecznie + dodatek Gatunki pigmentowane się znakują; naturalny wymaga dodatku | Dobrze | Słabo |
| PPAPoliamid wysokotemperaturowy | Dobrze Półaromatyczny; często bez dodatku | Dobrze | Słabo |
| PBTPoli(tereftalan butylenu) | Dobrze Gatunki z wypełniaczem znakują się jeszcze lepiej | Dobrze | Słabo Niekontrolowane topnienie |
| PETPoli(tereftalan etylenu) | Dostatecznie + dodatek Przezroczysty PET przepuszcza 1064 nm | Dobrze | Słabo Niekontrolowane topnienie |
| PolistyrenPS, HIPS | Dobrze Łatwo się zwęgla; wąskie okno procesowe | Dobrze | Słabo |
| AcetalPOM | Słabo + dodatek Rozpada się na lotne produkty zamiast się zwęglać | Słabo | Słabo |
| PVCSztywny i miękki | Dostatecznie + dodatek Wydziela HCl – wymagany wyciąg gazów kwaśnych | Dobrze Preferowany dla rurek medycznych | Dostatecznie Tradycyjny dla przewodów i kabli |
| PPSPolisiarczek fenylenu | Dobrze MOPA, 20-40 ns, >100 kHz | Dobrze | Słabo |
| PEEKPolieteroeteroketon | Dobrze Ciemny znak; ograniczyć energię | Dobrze | Słabo |
| PEI i PSUPolieteroimid, polisulfon | Dobrze Czyste znaki, często bez dodatku | Dobrze | Słabo |
| PoliimidFolie PI, elastyczne obwody drukowane | Dostatecznie Już ciemny – wąski zakres kontrastu | Doskonale Standard dla obwodów elastycznych | Słabo |
| LCPPolimer ciekłokrystaliczny | Słabo + dodatek Opiera się reakcjom tworzącym znak | Dostatecznie | Słabo |
| PTFE i fluoropolimeryPTFE, FEP, PFA | Słabo + dodatek | Dobrze + dodatek Najlepiej na gatunkach z wypełniaczem lub modyfikowanych | Słabo Rozkłada się; niebezpieczne opary |
| SilikonLSR, HCR | Słabo + dodatek | Dobrze Preferowany; zachowuje powierzchnię | Słabo |
Żadne tworzywo w tabeli nie spełnia tych filtrów. Proszę wybrać „Dowolny znak” lub zapytać nas o dane tworzywo.
Oceny są punktem wyjścia, a nie specyfikacją. Wiele wyników „słabo” zmienia się na dobre dzięki dodatkowi do znakowania laserowego wprowadzonemu do tworzywa (oznaczenie „+ dodatek”), a gdy tworzywo nie absorbuje promieniowania, dodatek jest zwykle tańszy niż zmiana technologii laserowej.
Czy Scott ma przeanalizować ten wynik?
Prosimy podać adres e-mail i, jeśli Państwo chcą, kilka słów o detalu. Powyższe wartości zostaną dołączone do wiadomości.
Dziękujemy. Scott otrzymał wiadomość i odpowie e-mailem, zwykle w ciągu jednego dnia roboczego.
Coś poszło nie tak. Proszę napisać bezpośrednio na [email protected] .
ABS, częściowo aromatyczny, łatwo się zwęgla: daje ciemne znaki na jasnych gatunkach i spienione jasne znaki na ciemnych. Gatunki pigmentowane często znakują się bez dodatku; 0.5-3% dodatku czułego na promieniowanie laserowe zwiększa kontrast i prędkość znakowania na jasnych kolorach.
Aromatyczny łańcuch główny poliwęglanu łatwo się zwęgla, dając silny ciemny kontrast przy niewielkim dodatku lub bez niego. Przezroczysty PC przepuszcza 1064 nm, dlatego należy stosować laser UV lub przezroczysty gatunek przeznaczony do znakowania laserowego. Mikropęknięcia naprężeniowe mogą pojawić się kilka godzin po znakowaniu – to znak, że dostarczana energia jest zbyt duża.
Oba są aromatyczne i dobrze się zwęglają, więc łatwo znakują się bez dodatku. Typowym błędem jest nadmierne znakowanie – należy ograniczyć energię.
Akryl niemal całkowicie przepuszcza bliską podczerwień, więc wiązka lasera światłowodowego przechodzi przez niego na wylot. Należy użyć lasera CO2, którego promieniowanie akryl silnie absorbuje i który czysto go matowi, lasera UV lub przezroczystego kompaundu przeznaczonego do znakowania laserowego. Akryl lany matowi się bardziej równomiernie niż wytłaczany.
Polipropylen słabo absorbuje bliską podczerwień i ulega depolimeryzacji zamiast się zwęglać, więc niemodyfikowany materiał daje słaby kontrast przy każdej mocy. Z dodatkiem do znakowania laserowego znakuje się wyraźnie przy prędkościach produkcyjnych – korki do wina i wkładki zamknięć znakuje się z wydajnością do 2000 sztuk na minutę.
Polietylen prawie nie absorbuje przy 1060-1070 nm i bez dodatku daje praktycznie nieczytelne znaki. Na ogół znakuje się łatwiej niż polipropylen, a najłatwiej HDPE.
TPO i wiele gatunków TPE to materiały alifatyczne, które zachowują się jak polipropylen: wymagają dodatku do znakowania laserowego. Na licznych czarnych TPE spieniony jasny znak wykonany krótkoimpulsowym laserem MOPA jest zwykle jedyną czytelną opcją.
Niemodyfikowany nylon słabo absorbuje przy 1064 nm, więc kontrast zależy od pigmentów lub dodatku do znakowania laserowego; popularne efekty to biały na czarnym, czarny na białym i biały na niebieskim. W gatunkach wzmacnianych włóknem szklanym niezbędna jest powierzchnia bogata w żywicę – powierzchnie bogate we włókno znakują się źle. Nylon jest higroskopijny, a wilgoć zmienia sposób, w jaki się znakuje.
Półaromatyczny łańcuch główny zwęgla się łatwiej niż PA 6 czy PA 66, co często eliminuje potrzebę stosowania dodatku. Większość gatunków zawiera 30-50% włókna szklanego, dlatego należy uważać na wychodzenie włókien na powierzchnię.
Poliestry mają naturalną skłonność do dobrego znakowania laserem podczerwonym, a gatunki z wypełniaczem znakują się jeszcze lepiej. Znakowanie poliestrów laserem CO2 na ogół nie jest zalecane z powodu niekontrolowanego topnienia.
Nieprzezroczysty PET znakuje się laserem światłowodowym w stopniu od umiarkowanego do dobrego; przezroczysty PET przepuszcza 1064 nm i wymaga lasera UV lub gatunku przeznaczonego do znakowania laserowego. Laser UV dobrze sprawdza się na polimerach aromatycznych, takich jak PET.
Pierścień aromatyczny sprawia, że polistyren łatwo się zwęgla, więc uzyskanie znaku jest proste. Prawdziwym problemem jest wąskie okno procesowe: temperatura mięknienia jest niska, więc nadmiar energii roztapia znak.
Acetal depolimeryzuje do produktów lotnych zamiast się zwęglać, co czyni go jednym z najtrudniejszych do znakowania tworzyw. Opatentowany proces znakowania laserem światłowodowym opracowany przez Sabreen zapewnia kontrast ciemny na jasnym na acetalu, którego wcześniej nie dało się znakować.
PVC zawiera ok. 57% chloru i podczas obróbki laserowej wydziela korozyjny chlorowodór, dlatego wolno go znakować wyłącznie przy zastosowaniu wyciągu oparów przeznaczonego do gazów kwaśnych – ogólne zalecenie Sabreen to unikanie laserowej obróbki PVC, jeśli takie zabezpieczenia nie są zapewnione. Laser UV minimalizuje powstawanie HCl i jest preferowany dla rurek medycznych.
PPS często znakuje się bez dodatku, ale jego odporność cieplna zawęża okno procesowe. Do jasnych znaków na typowych czarnych gatunkach wzmacnianych włóknem szklanym właściwym narzędziem jest laser światłowodowy MOPA o czasie trwania impulsu 20-40 ns i częstotliwości powyżej 100 kHz.
PEEK znakuje się na ciemno bez dodatku, a typowym błędem jest nadmierne znakowanie. Najbardziej powtarzalne wyniki zapewnia laser światłowodowy MOPA z wysokotemperaturowym dodatkiem do znakowania laserowego (wytrzymującym przetwórstwo w temperaturze 350-400°C); alternatywą jest laser UV.
Wysokotemperaturowe tworzywa aromatyczne, takie jak PEI i polisulfon, znakują się na ciemno i czysto, często bez dodatku.
Poliimid jest aromatyczny i już ciemny, więc zakres kontrastu jest wąski. W pracach przy obwodach elastycznych dominuje laser UV; na cienkiej folii nad ścieżkami miedzianymi długość fali 355 nm jest wymogiem.
Podobnie jak inne polimery wysokotemperaturowe, LCP opiera się reakcjom termicznym, które tworzą znaki laserowe. Wysokotemperaturowy dodatek umożliwia praktyczne znakowanie.
Wiązanie węgiel-fluor jest wyjątkowo silne, a PTFE nie zawiera chromoforów. Lasery UV i CO2 sprawdzają się lepiej niż bliska podczerwień, a niezawodną drogą są gatunki z wypełniaczem lub modyfikowane dodatkami. Opary fluoropolimerów wymagają odrębnej oceny zagrożeń dla zdrowia i bezpieczeństwa.
Laser UV jest preferowany dla silikonów: silikony medyczne znakuje się zwykle laserem UV, aby zachować integralność powierzchni i biokompatybilność. Znakowanie laserem światłowodowym wymaga gatunku przeznaczonego do znakowania laserowego.
Oznaczenie + dodatek oznacza, że dodatek do znakowania laserowego zazwyczaj zmienia wynik na dobry. Zawartość dodatku wynosi od 0.01% do 4.0% masowo w gotowym detalu, po optymalizacji zwykle 0.01-2.0%, a dodatki zwykle także przyspieszają znakowanie.
Lasery światłowodowe (1064 nm) to produkcyjny standard, o najniższym całkowitym koszcie posiadania w większości zastosowań znakowania i doskonałych wynikach na ciemnych i pigmentowanych tworzywach. Sadza silnie absorbuje przy 1064 nm, dlatego czarne gatunki często znakują się w ogóle bez dodatku. Wiele niepigmentowanych i przezroczystych tworzyw prawie nie absorbuje przy tej długości fali. Laser światłowodowy MOPA z regulowaną długością impulsu daje większą swobodę przy polimerach wrażliwych na ciepło i przy jasnych znakach na ciemnych tworzywach.
Lasery UV (355 nm) znakują przy znacznie mniejszym oddziaływaniu cieplnym. To praktyczny wybór dla detali wrażliwych na ciepło i przezroczystych bez dodatków, drobnych elementów, silikonów i elastycznych obwodów poliimidowych, przy wyższym koszcie inwestycyjnym niż w przypadku lasera światłowodowego.
Lasery CO2 (10.6 µm, także 9.3 µm) są absorbowane na powierzchni niemal wszystkich tworzyw sztucznych i grawerują, matowią lub tną, zamiast przyciemniać. Akryl matowi się czysto; na większości innych tworzyw laser CO2 o pracy ciągłej nie daje znaku o wysokim kontraście.
Wiązki zielone (532 nm) i UV można też skupić wewnątrz przezroczystego detalu w celu znakowania podpowierzchniowego.
Ciemne znaki powstają w wyniku karbonizacji, której sprzyjają dłuższe impulsy i więcej ciepła; dają najlepszy kontrast na jasnych detalach i są odporne na ścieranie i promieniowanie UV. Jasne znaki powstają w wyniku spieniania, któremu sprzyjają krótkie impulsy o dużej mocy szczytowej – to standardowa droga do białego znaku na ciemnym detalu, choć znaki spienione są mniej odporne na ścieranie.
Lasery światłowodowe (1064 nm) to produkcyjny standard, o najniższym całkowitym koszcie posiadania i doskonałych wynikach na ciemnych i pigmentowanych tworzywach – ale wiele niepigmentowanych tworzyw wymaga dodatku do znakowania laserowego, aby absorbować tę długość fali. Lasery UV (355 nm) to praktyczny wybór dla detali wrażliwych na ciepło i przezroczystych bez dodatków. Lasery CO2 grawerują i matowią zamiast przyciemniać, a doskonale sprawdzają się na akrylu.
Bez dodatków słabo: polipropylen słabo absorbuje bliską podczerwień i ulega depolimeryzacji zamiast się zwęglać, więc niemodyfikowany materiał daje słaby kontrast przy każdej mocy. Z dodatkiem do znakowania laserowego znakuje się wyraźnie przy prędkościach produkcyjnych.
To pigment czuły na promieniowanie laserowe – zwykle dostarczany w postaci masterbatchu – który absorbuje energię lasera i wywołuje karbonizację lub zmianę barwy otaczającego go tworzywa. Zawartość wynosi od 0.01% do 4.0% masowo w gotowym detalu, po optymalizacji zwykle 0.01-2.0%, a dodatki zwykle pozwalają znakować szybciej przy mniejszej mocy.
Ciemne znaki powstają w wyniku karbonizacji, której sprzyjają dłuższe impulsy i więcej ciepła; najlepiej widać je na jasnych detalach. Jasne znaki powstają w wyniku spieniania, któremu sprzyjają krótkie impulsy o dużej mocy szczytowej, i są standardową drogą do białego znaku na ciemnym detalu. Sadza silnie absorbuje przy 1064 nm, dlatego czarne gatunki często spieniają się, dając jasny znak bez dodatku.
Sabreen opracowuje procesy znakowania laserowego i pakiety dodatków dla tworzyw produkcyjnych. Prosimy przesłać informacje o tworzywie, kolorze i wymaganym znaku.
Więcej bezpłatnych narzędzi: Kalkulator energii powierzchniowej i poziomu dyne · Diagnostyka utraty przyczepności · Wszystkie narzędzia inżynierskie
