أي أنواع البلاستيك تُوسم جيدًا بليزر الألياف وUV وCO2، وما نوع الوسم المتوقع، ومتى يحتاج الراتنج إلى إضافات الوسم بالليزر.
يُوسم البلاستيك عندما يمتص طاقة الليزر ويتفاعل: إما بالتفحم (وسم داكن، وهي الآلية الأكثر شيوعًا)، أو بالتكوّن الرغوي (وسم فاتح على قطعة داكنة)، أو بتغيّر اللون، أو بالاستئصال لطبقة سطحية (بتباين منخفض عادةً). ويعتمد مدى امتصاص الراتنج على البوليمر ولونه وإضافاته - ولهذا قد تُوسم المادة البلاستيكية نفسها جيدًا باللون الأسود وبالكاد باللون الطبيعي.
عرض 21 من أصل 21 مادة بلاستيكية. اختاروا نوع الليزر لترتيب أفضل التطابقات في الأعلى.
| البلاستيك | ليزر الألياف1064 nm | UV355 nm | CO210.6 µm |
|---|---|---|---|
| ABSأكريلونتريل بيوتادايين ستايرين | جيد داكن على فاتح، وفاتح (رغوي) على داكن | جيد | مقبول وسوم محفورة بلون أسمر إلى بني |
| البولي كربوناتPC | ممتاز يتفحم مكوِّنًا تباينًا داكنًا قويًا | ممتاز مفضَّل للقطع الشفافة أو الرقيقة أو الطبية | مقبول يحفر وسومًا غائرة |
| PC/ABS وASAالخلائط | ممتاز يُوسم بسهولة؛ والإفراط في الوسم هو الخطأ المعتاد | جيد | مقبول |
| الأكريليكPMMA | ضعيف + إضافات ينفذ 1064 nm بالكامل تقريبًا | جيد | ممتاز وسوم مُصنفَرة نظيفة |
| البولي بروبيلينPP | ضعيف + إضافات الإضافات إلزامية فعليًا | مقبول يُوسم دون إضافات؛ بتباين متواضع | ضعيف حفر سطحي؛ دون تباين |
| البولي إيثيلينHDPE، LDPE | ضعيف + إضافات غير مقروء عمليًا دون إضافات | مقبول | ضعيف حفر سطحي أو نقش |
| TPO وTPE الأوليفينيالمرنات الحرارية | ضعيف + إضافات يتصرف مثل PP؛ والدرجات السوداء تعطي وسمًا رغويًا فاتحًا بليزر MOPA | مقبول | ضعيف |
| النايلونPA 6، PA 66 | مقبول + إضافات الدرجات المصبوغة تُوسم؛ والطبيعية تحتاج إلى إضافات | جيد | ضعيف |
| PPAبولي أميد عالي الحرارة | جيد شبه عطري؛ وغالبًا لا يحتاج إلى إضافات | جيد | ضعيف |
| PBTبولي بيوتيلين تيريفثالات | جيد الدرجات المحشوة تُوسم بشكل أفضل | جيد | ضعيف انصهار غير منضبط |
| PETبولي إيثيلين تيريفثالات | مقبول + إضافات PET الشفاف ينفذ 1064 nm | جيد | ضعيف انصهار غير منضبط |
| البوليسترينPS، HIPS | جيد يتفحم بسهولة؛ ونافذة العملية ضيقة | جيد | ضعيف |
| الأسيتالPOM | ضعيف + إضافات يتفكك إلى مواد متطايرة بدل أن يتفحم | ضعيف | ضعيف |
| PVCالصلب والمرن | مقبول + إضافات يُطلق HCl - يلزم شفط الغازات الحمضية | جيد مفضَّل للأنابيب الطبية | مقبول تقليدي للأسلاك والكابلات |
| PPSكبريتيد البولي فينيلين | جيد MOPA، 20-40 ns، >100 kHz | جيد | ضعيف |
| PEEKبولي إيثر إيثر كيتون | جيد يُوسم داكنًا؛ اضبطوا الطاقة بتحفظ | جيد | ضعيف |
| PEI وPSUالبولي إيثر إيميد، البولي سلفون | جيد يُوسم بنظافة، دون إضافات غالبًا | جيد | ضعيف |
| البولي إيميدأغشية PI، الدوائر المرنة | مقبول داكن أصلًا - نطاق تباين ضيق | ممتاز المعيار للدوائر المرنة | ضعيف |
| LCPبوليمر الكريستال السائل | ضعيف + إضافات يقاوم التفاعلات التي تكوِّن الوسم | مقبول | ضعيف |
| PTFE والبوليمرات الفلوريةPTFE، FEP، PFA | ضعيف + إضافات | جيد + إضافات الأفضل على الدرجات المحشوة أو المعدّلة | ضعيف يتحلل؛ أبخرة خطرة |
| السيليكونLSR، HCR | ضعيف + إضافات | جيد مفضَّل؛ يحافظ على السطح | ضعيف |
لا توجد مادة بلاستيكية في الجدول تطابق عوامل التصفية هذه. جرِّبوا “أي وسم”، أو اسألونا عن الراتنج لديكم.
التقييمات نقطة انطلاق، لا مواصفة. فكثير من النتائج «الضعيفة» تصبح جيدة مع إضافات الوسم بالليزر المركّبة في الراتنج (المشار إليها بـ + إضافات)، وحيث لا يمتص الراتنج، تكون الإضافات عادةً أرخص من تغيير تقنية الليزر.
هل تريدون أن يراجع Scott هذه النتيجة؟
أدخلوا بريدكم الإلكتروني، ويمكنكم إضافة سطر عن القطعة. تُرسل القيم أعلاه مع رسالتكم.
شكرًا لك. وصلت رسالتك إلى سكوت وسيرد عبر البريد الإلكتروني، عادةً خلال يوم عمل واحد.
حدث خطأ ما. يرجى المراسلة مباشرةً على [email protected] .
ABS عطري جزئيًا ويتفحم بسهولة: وسوم داكنة على الدرجات الفاتحة ووسوم فاتحة رغوية على الداكنة. غالبًا ما تُوسم الدرجات المصبوغة دون إضافات؛ وتؤدي نسبة 0.5-3% من إضافة حساسة لليزر إلى رفع التباين والسرعة على الألوان الفاتحة.
تتفحم السلسلة الرئيسية العطرية للبولي كربونات بسهولة، فتعطي تباينًا داكنًا قويًا بقليل من الإضافات أو دونها. ينفذ PC الشفاف الطول الموجي 1064 nm، لذا استخدموا UV أو درجة شفافة قابلة للوسم بالليزر. قد يظهر التشقق الشعري الإجهادي بعد ساعات من الوسم - وهو علامة على أن مدخلات الطاقة مفرطة.
كلاهما عطري ويتفحم جيدًا، لذا يُوسمان بسهولة دون إضافات. الإفراط في الوسم هو الخطأ المعتاد - اضبطوا الطاقة بتحفظ.
ينفذ الأكريليك الأشعة تحت الحمراء القريبة بالكامل تقريبًا، لذا تمر حزمة ليزر الألياف عبره مباشرةً. استخدموا ليزر CO2، الذي يمتصه الأكريليك بقوة ويُصنفِره بنظافة، أو ليزر UV، أو مركّبًا شفافًا قابلًا للوسم بالليزر. يُصنفَر الأكريليك المصبوب بشكل أكثر اتساقًا من المبثوق.
يمتص البولي بروبيلين الأشعة تحت الحمراء القريبة بشكل ضعيف ويتحلل بوليمريًا بدل أن يتفحم، لذا تعطي المادة غير المعدّلة تباينًا ضعيفًا عند أي قدرة. ومع إضافات الوسم بالليزر يُوسم بحدة بسرعة الإنتاج - إذ تعمل خطوط سدادات النبيذ والأغطية الداخلية للعبوات بمعدل يصل إلى 2,000 قطعة في الدقيقة.
لا يكاد البولي إيثيلين يمتص عند 1060-1070 nm، ويُوسم دون إضافات بشكل غير مقروء عمليًا. وهو عمومًا أسهل من البولي بروبيلين، وHDPE أسهلها جميعًا.
TPO وكثير من درجات TPE أليفاتية وتتصرف مثل البولي بروبيلين: تحتاج إلى إضافات الليزر. وعلى درجات TPE السوداء الكثيرة، يكون الوسم الفاتح الرغوي بليزر MOPA قصير النبضة هو الخيار المقروء الوحيد عادةً.
يمتص النايلون غير المعدّل قليلًا عند 1064 nm، لذا يعتمد التباين على الأصباغ أو إضافات الليزر؛ ومن النتائج الشائعة الأبيض على الأسود والأسود على الأبيض والأبيض على الأزرق. وفي الدرجات المحشوة بالزجاج يُعد السطح الغني بالراتنج أمرًا أساسيًا - فالأسطح الغنية بالألياف تُوسم بشكل سيئ. والنايلون مسترطِب، والرطوبة تغيّر طريقة وسمه.
تتفحم السلسلة الرئيسية شبه العطرية بسهولة أكبر من PA 6 أو PA 66، مما يلغي غالبًا الحاجة إلى إضافات. معظم الدرجات محشوة بالزجاج بنسبة 30-50%، لذا انتبهوا لبروز الألياف.
تميل البوليسترات بطبيعتها إلى التوسم جيدًا بليزر الأشعة تحت الحمراء، والدرجات المحشوة أفضل. ولا يُنصح عمومًا بوسم البوليستر بليزر CO2 بسبب الانصهار غير المنضبط.
يُوسم PET المعتم بدرجة متوسطة إلى جيدة بليزر الألياف؛ أما PET الشفاف فينفذ 1064 nm ويحتاج إلى UV أو درجة قابلة للوسم بالليزر. ويعمل UV جيدًا على البوليمرات العطرية مثل PET.
تعني الحلقة العطرية أن البوليسترين يتفحم بسهولة، لذا فالحصول على وسم أمر سهل. المشكلة الحقيقية هي ضيق نافذة العملية: فنقطة التليّن منخفضة، والطاقة الزائدة تُذيب الوسم.
يتفكك الأسيتال إلى مواد متطايرة بدل أن يتفحم، مما يجعله من أصعب أنواع البلاستيك وسمًا. وتحقق عملية Sabreen الحاصلة على براءة اختراع للوسم بليزر الألياف تباينًا داكنًا على فاتح على الأسيتال الذي لم يكن ممكنًا وسمه من قبل.
يحتوي PVC على نحو 57% من الكلور ويُطلق كلوريد الهيدروجين المسبب للتآكل عند معالجته بالليزر، لذا يجب ألا يُوسم إلا مع نظام شفط أبخرة مصمم للغازات الحمضية - وتوجيه Sabreen العام هو تجنب معالجة PVC بالليزر ما لم تكن هذه الضوابط مطبقة. ويقلل UV من توليد HCl، وهو مفضَّل للأنابيب الطبية.
غالبًا ما يُوسم PPS دون إضافات، لكن مقاومته للحرارة تجعل نافذة العملية ضيقة. وللوسوم الفاتحة على الدرجات السوداء المحشوة بالزجاج المعتادة، فإن ليزر ألياف MOPA بمدة نبضة 20-40 ns وتردد أعلى من 100 kHz هو الأداة المناسبة.
يُوسم PEEK داكنًا دون إضافات، والإفراط في الوسم هو الخطأ المعتاد. ولأكثر النتائج اتساقًا، فإن ليزر ألياف MOPA مع إضافة ليزر عالية الحرارة (تتحمل المعالجة عند 350-400°C) هو أفضل توازن؛ وUV هو البديل.
تُوسم المواد العطرية عالية الحرارة مثل PEI والبولي سلفون بلون داكن وبنظافة، دون إضافات في أغلب الأحيان.
البولي إيميد عطري وداكن أصلًا، لذا فنطاق التباين ضيق. يهيمن UV على أعمال الدوائر المرنة؛ وعلى الأغشية الرقيقة فوق مسارات النحاس يُعد 355 nm شرطًا لازمًا.
كغيره من البوليمرات عالية الحرارة، يقاوم LCP التفاعلات الحرارية التي تكوِّن وسوم الليزر. وتجعل إضافة عالية الحرارة الوسم عمليًا.
رابطة الكربون-الفلور قوية بشكل استثنائي، ويفتقر PTFE إلى الحوامل اللونية (chromophores). يعمل UV وCO2 أفضل من الأشعة تحت الحمراء القريبة، والدرجات المحشوة أو المعدّلة بالإضافات هي المسار الموثوق. وتستوجب أبخرة البوليمرات الفلورية تقييمًا محددًا للصحة والسلامة.
يُفضَّل UV للسيليكونات: إذ تُفضِّل السيليكونات الطبية الوسم بـ UV للحفاظ على سلامة السطح والتوافق الحيوي. ويحتاج الوسم بليزر الألياف إلى درجة قابلة للوسم بالليزر.
تعني علامة + إضافات أن إضافات الوسم بالليزر تحوّل النتيجة عادةً إلى نتيجة جيدة. وتتراوح نسب الإضافات من 0.01% إلى 4.0% وزنًا في القطعة النهائية، وعادةً 0.01-2.0% بعد التحسين، كما أنها تسرّع الوسم عادةً.
ليزر الألياف (1064 nm) هو العمود الفقري للإنتاج، بأدنى تكلفة ملكية إجمالية لمعظم أعمال الوسم ونتائج ممتازة على البلاستيك الداكن والمصبوغ. يمتص أسود الكربون بقوة عند 1064 nm، لذا كثيرًا ما تُوسم الدرجات السوداء دون أي إضافات. وبالكاد تمتص كثير من أنواع البلاستيك غير المصبوغة والشفافة عند هذا الطول الموجي. ويضيف ليزر ألياف MOPA، بطول نبضة قابل للضبط، مرونةً للبوليمرات الحساسة للحرارة وللوسوم الفاتحة على البلاستيك الداكن.
ليزر UV (355 nm) يسم بحرارة أقل بكثير. وهو الخيار العملي للقطع الحساسة للحرارة والشفافة دون إضافات، والتفاصيل الدقيقة، والسيليكونات، والدوائر المرنة من البولي إيميد، بتكلفة رأسمالية أعلى من ليزر الألياف.
ليزر CO2 (10.6 µm، وأيضًا 9.3 µm) يُمتص عند سطح جميع أنواع البلاستيك تقريبًا، فيحفر أو يُصنفِر أو يقطع بدل أن يُغمِّق اللون. يُصنفَر الأكريليك بنظافة؛ أما على معظم أنواع البلاستيك الأخرى فلا يستطيع ليزر CO2 ذو الموجة المستمرة إنتاج وسم عالي التباين.
يمكن أيضًا تركيز حزم الليزر الأخضر (532 nm) وUV داخل قطعة شفافة للوسم تحت السطح.
تنتج الوسوم الداكنة عن التفحم، ويساعد عليها طول النبضات وزيادة الحرارة؛ وهي تعطي أفضل تباين على القطع الفاتحة وتقاوم التآكل والأشعة فوق البنفسجية. أما الوسوم الفاتحة فتنتج عن التكوّن الرغوي، ويساعد عليها قِصَر النبضات وارتفاع قدرتها القصوى - وهي المسار المعتاد لوسم أبيض على قطعة داكنة، وإن كانت الوسوم الرغوية أقل مقاومة للتآكل.
ليزر الألياف (1064 nm) هو العمود الفقري للإنتاج، بأدنى تكلفة ملكية إجمالية ونتائج ممتازة على البلاستيك الداكن والمصبوغ - لكن كثيرًا من أنواع البلاستيك غير المصبوغة تحتاج إلى إضافات الليزر لامتصاص هذا الطول الموجي. وليزر UV (355 nm) هو الخيار العملي للقطع الحساسة للحرارة والشفافة دون إضافات. أما ليزر CO2 فيحفر ويُصنفِر بدل أن يُغمِّق اللون، ويتفوق على الأكريليك.
ليس بشكل جيد بمفرده: يمتص البولي بروبيلين الأشعة تحت الحمراء القريبة بشكل ضعيف ويتحلل بوليمريًا بدل أن يتفحم، لذا تعطي المادة غير المعدّلة تباينًا ضعيفًا عند أي قدرة. وعند تركيبه مع إضافات الوسم بالليزر يُوسم بحدة بسرعة الإنتاج.
صبغة حساسة لليزر - تُورَّد عادةً على هيئة ماستر باتش - تمتص طاقة الليزر وتُحفِّز التفحم أو تغيّر اللون في البلاستيك المحيط بها. وتتراوح نسب الإضافة من 0.01% إلى 4.0% وزنًا في القطعة النهائية، وعادةً 0.01-2.0% بعد التحسين، وتتيح الإضافات عادةً وسمًا أسرع بقدرة أقل.
تنتج الوسوم الداكنة عن التفحم، ويساعد عليها طول النبضات وزيادة الحرارة؛ وتظهر بأفضل شكل على القطع الفاتحة. أما الوسوم الفاتحة فتنتج عن التكوّن الرغوي، ويساعد عليها قِصَر النبضات وارتفاع قدرتها القصوى، وهي المسار المعتاد لوسم أبيض على قطعة داكنة. يمتص أسود الكربون بقوة عند 1064 nm، ولهذا كثيرًا ما تتكوّن على الدرجات السوداء رغوة تعطي وسمًا فاتحًا دون إضافات.
تطوّر Sabreen عمليات الوسم بالليزر وحزم الإضافات للبلاستيك المستخدم في الإنتاج. أرسلوا إلينا الراتنج واللون والوسم الذي تحتاجونه.
مزيد من الأدوات المجانية: حاسبة طاقة السطح ومستوى dyne · أداة تشخيص مشكلات الالتصاق · جميع الأدوات الهندسية
