Marquage laser des plastiques, additifs de marquage laser

Marquage laser direct des pièces en plastique à l'aide de lasers industriels

Le marquage laser des pièces en plastique, la gravure laser et la gravure chimique laser (etching), réalisés à l'aide de colorants et d'additifs photosensibles au laser incorporés aux composés plastiques, permettent d'obtenir un contraste et une qualité supérieurs, une vitesse de marquage plus rapide et un coût réduit. Les additifs de marquage laser sont très efficaces sur les plastiques, notamment l'ABS, l'acétal, le nylon, le polycarbonate, le PET/PETG, le polyéthylène, le polypropylène, le polyester, le PVC, le PPS, le polyuréthane, les caoutchoucs/élastomères, le styrène et bien d'autres. Les mécanismes de marquage laser incluent la carbonisation, le changement chimique, le changement de couleur et l'ablation, pour des longueurs d'onde NIR 1060-1080nm, vert 532nm et UV 355nm.

Marquage laser des pièces en plastique

Mécanismes de marquage laser

The Sabreen Group a été le premier à développer des additifs chimiques « intelligents » pour le marquage laser et à intégrer des systèmes d'équipement laser pour le marquage de composants électroniques aérospatiaux et militaires américains/NASA dès 1992. L'expertise de SABREEN garantit l'excellence du procédé de marquage laser, avec plus de 45 ans d'expérience pratique dans les domaines des additifs de marquage laser, des polymères et colorants, des sources laser, de la conception, la fabrication et l'intégration de systèmes, de la conformité réglementaire et des procédés d'injection plastique.

Additifs de marquage laser pour plastiques

Comment marquer au laser le nylon

Lasers à fibre pour le marquage des plastiques

Marquage laser des plastiques chargés de verre

Les additifs laser améliorent le marquage laser

Marquage laser des plastiques en ligne

Technologies de marquage laser du PPS

Colorants et additifs de marquage laser

Tous les plastiques ne se marquent pas de la même façon !

Le marquage laser haute contraste des plastiques dépend des colorants, pigments/teintures, de l'intensité de la teinte, des agents anti-rayures et, parfois, d'additifs spéciaux destinés à absorber l'énergie laser infrarouge afin de provoquer des changements physiques et chimiques dans le polymère. Les colorants et additifs sont fournis sous forme de mélange-maître (masterbatch), de granulés précompoundés ou de poudre, à ajouter lors des opérations de moulage primaire. La dispersion et la distribution homogènes des colorants et matériaux optimisés pour le laser sont essentielles à l'obtention de résultats de marquage constants.

Marquage laser haute contraste des plastiques

SABREEN utilise des noirs de carbone et des dioxydes de titane spécifiques au laser afin d'obtenir une qualité de contraste et une netteté des contours supérieures à celles des composés colorants classiques. Les plastiques contenant un type ou un taux de charge incorrect de noir de carbone ou de dioxyde de titane produisent des résultats de marquage médiocres et illisibles. Nous proposons de nombreuses alternatives aux oxydes d'étain dopés à l'antimoine pour les applications nécessitant une conformité FDA et réglementaire.

Experts en marquage laser industriel

Solutions complètes à source unique pour le marquage laser des plastiques — de la science des matériaux à l'intégration de systèmes sur mesure.

Services techniques

• Formulations et composés sur mesure pour la correspondance des couleurs laser, conformité réglementaire, échantillons prototypes — mélange-maître, matériaux précompoundés (précolorés), stratifiés laser.
• Conception de systèmes d'équipement laser, intégration de systèmes clés en main et formation, vision industrielle, IHM sur mesure, documentation des procédés.
• Résolution de problèmes sur site (partout dans le monde), analyse du procédé laser et optimisation du système, création de fichiers vectoriels sur mesure.
• Certification de sécurité laser, application complète incluant la conception et l'enceinte de classe 1 CDRH, responsable de la sécurité laser (LSO) pour les audits internes.
• Moulage par injection plastique et analyse analytique, écoulement en moule, dispersion/distribution des additifs colorants.
• Services de marquage à façon

Mécanismes de marquage laser

Pour le marquage laser des plastiques, le mécanisme consiste à irradier le polymère à l'aide d'une source de rayonnement à haute énergie, par exemple un laser à fibre à ytterbium. L'énergie radiante est absorbée localement par le matériau et convertie en énergie thermique, qui provoque des réactions dans le substrat polymère ciblé. Pour le marquage laser des plastiques opérant dans le spectre proche infrarouge, on distingue trois types de réactions de surface : 1) la carbonisation ou brûlure, 2) le changement chimique par moussage et 3) le changement de couleur par dégradation. Toutes ces réactions de surface peuvent être obtenues avec un seul laser en modifiant les réglages (puissance, taux de répétition des impulsions, vitesse de marquage) dans le logiciel de marquage laser. Les lasers CO₂ à onde continue (CW) fonctionnent à une longueur d'onde de 10,6 microns (spectre infrarouge lointain). Les lasers CO₂ à onde continue ont une faible puissance de crête et ne peuvent pas produire de marquages à haut contraste sur les plastiques.

Solutions de marquage laser

Solutions industrielles de marquage laser. Plastiques et colorants, additifs laser, moulage par injection, lasers et optique, intégration de systèmes.

Additifs et colorants laser

Les additifs laser permettent de réduire les coûts tout en offrant un contraste de marquage supérieur et une vitesse accrue.

NOUVELLE technologie

Un additif à formulation unique produit un contraste de marquage laser noir profond et blanc opaque au cours d'un même cycle. Solution idéale pour remplacer les étiquettes et l'impression à l'encre sur les bouteilles et pièces moulées en plastique. Conforme à la FDA.

Applications du marquage laser des plastiques

Levier intérieur automobile

Badge intelligent RFID pour employés, primé.

Trappe à carburant automobile sans bouchon

Tubulures médicales, conformes FDA pour les procédures chirurgicales invasives. Le marquage laser à la volée remplace l'impression à l'encre.

Contraste de marquage laser noir profond. Le nouvel additif est conforme FDA. Ne contient pas d'oxyde/trioxyde d'étain-antimoine (métal lourd). Idéal pour les applications animalières.

Marquage laser à la volée de bouchons de boissons sans opercule. Additif conforme FDA. Vitesse de marquage de 2 000 bouchons par minute. PEHD, PE, polypropylène, et plus encore.

Marquage laser des plastiques à l'aide de lasers à fibre industriels

Les lasers à fibre à ytterbium, MOPA et à impulsion fixe sont idéaux pour le marquage et la gravure des plastiques. La fonction d'un laser de marquage est d'irradier la surface de la pièce (polymère) à l'aide d'une source de rayonnement localisée à haute énergie (laser). L'énergie radiante est ensuite absorbée par le matériau et convertie en énergie thermique. Cette énergie thermique provoque des réactions « thermochimiques » dans le matériau. L'irradiance et la fluence laser sont des paramètres clés du marquage des plastiques. L'intensité est influencée par la fréquence des impulsions, la puissance laser, la taille du spot focal et la largeur d'impulsion. La fluence est influencée par l'intensité du faisceau, la vitesse du scanner, le chevauchement des impulsions et le diamètre du faisceau focalisé. Les paramètres d'intensité et de fluence laser sont soigneusement équilibrés selon le type de plastique pour obtenir une qualité optimale.

Tous

ABS

Acétal

Nylon

Polycarbonate

Polysulfure de phénylène (PPS)

Terminologie du marquage laser

Le « marquage laser » des plastiques est un procédé numérique sans contact par lequel une information indélébile est appliquée sur la surface d'un substrat cible, avec une pénétration minimale du matériau. Les informations se présentent généralement sous forme de texte alphanumérique, de symboles, de graphiques, de logos, de schémas, de codes-barres, de codes de vision industrielle, etc. Les lasers à fibre à ytterbium à faisceau piloté (et leurs prédécesseurs, les lasers Nd:YAG à lampe à arc et à pompage par diode), fonctionnant à 1060-1080nm (proche infrarouge), possèdent des propriétés de guide d'onde idéales, propres à leur longueur d'onde d'émission et à leurs performances de puissance (crête et moyenne). L'optique volante (flying optics) est une méthode alternative de marquage des pièces. Certaines couleurs de matériaux polymères spécifiques peuvent également être marquées à l'aide de longueurs d'onde plus courtes, 532nm (doublée en fréquence) et UV 355nm.

Le mécanisme de base du marquage laser à faisceau piloté, utilisant une longueur d'onde de 1060-1080nm, consiste à irradier le polymère à l'aide d'une source de rayonnement à haute énergie. L'énergie radiante est absorbée localement par le matériau et convertie en énergie thermique. Cette énergie thermique provoque à son tour des réactions dans le substrat du matériau. Plusieurs types de réactions sont possibles dans la région de longueur d'onde proche infrarouge, notamment la carbonisation, l'ablation et le changement chimique. Selon le contraste de marquage souhaité, des chimies et des paramètres de système laser très différents peuvent être sélectionnés pour obtenir le type de réaction préféré.

La réaction de carbonisation ou de brûlure se produit lorsque l'énergie absorbée élève la température locale du matériau autour du site d'absorption à un niveau suffisamment élevé pour provoquer la dégradation thermique du polymère. En présence d'oxygène, cela entraîne la combustion du polymère ; mais au sein de la pièce, un apport limité en oxygène provoque une carbonisation du polymère formant une marque noire. L'intensité de la marque dépend de l'énergie absorbée ainsi que de la voie de dégradation thermique du matériau.

Exemple — touches de clavier d'ordinateur en ABS

La gravure chimique laser (etching) des plastiques, également appelée « ablation », est un procédé numérique sans contact par lequel un faisceau laser retire de la matière à la surface du substrat par vaporisation ou fusion, avec une pénétration minimale. La profondeur d'une gravure chimique laser ne dépasse généralement pas 0,001 po. Exemple : boutons automobiles jour/nuit.

L'application du procédé jour/nuit consiste à retirer des couches de matière pour révéler une couche de couleur spécifique. L'exemple présente un revêtement de base blanc recouvert d'une ou plusieurs couches de revêtement noir. Le polymère de base est généralement du polycarbonate ou de l'ABS transparent, tous deux des polymères amorphes permettant de transmettre (en rétroéclairage) la lumière de sources LED. Des marques plus profondes dans le substrat seraient considérées comme de la « gravure » dans le matériau, et non comme une simple gravure chimique de surface.

La gravure laser est un procédé plus profond que la gravure chimique laser et le marquage laser. Les lasers CO₂ à onde continue fonctionnant à une longueur d'onde de 10,6 µm sont généralement utilisés pour la gravure directe incolore des polymères. Une autre application de la gravure est la gravure multicouche de couches de couleur sélectives (couleur du cœur et couleur de surface), par exemple pour les badges nominatifs, étiquettes et signalétiques.

La densité de puissance est fonction de la taille du spot laser focalisé (puissance laser par unité de surface, watts/cm²). Elle diffère de la puissance de sortie brute du laser. Pour une lentille de longueur focale et une longueur d'onde laser données, la taille du spot laser focalisé dépend de la divergence du faisceau laser, elle-même contrôlée par la configuration du laser, la taille de l'ouverture de sélection de mode et le grossissement de l'upcollimateur (expanseur de faisceau).

Le taux de répétition des impulsions (via un Q-switch acousto-optique) et la densité de puissance de crête sont des paramètres critiques pour la formation de la marque et l'obtention d'un contraste et d'une vitesse optimaux. Une puissance de crête élevée à basse fréquence augmente rapidement la température de surface, vaporisant le matériau tout en transmettant un minimum de chaleur au substrat. Lorsque le taux de répétition des impulsions augmente, une puissance de crête plus faible produit une vaporisation minimale mais génère davantage de chaleur. La vitesse du faisceau (vitesse de déplacement du faisceau laser sur la surface de travail) est également un facteur critique.

Les additifs laser améliorent le degré de contraste, qui peut être encore renforcé en modifiant les paramètres de réglage du laser. Les polymères possèdent des caractéristiques intrinsèques permettant d'obtenir un contraste de marquage « foncé » ou « clair ». Certains composés colorants contenant de faibles quantités de dioxyde de titane (TiO2) et de noir de carbone peuvent également absorber la lumière laser et, dans certains cas, améliorer le contraste de marquage. Même au sein d'une même famille de polymères, chaque grade de polymère peut produire des résultats différents. Les formulations d'additifs ne doivent pas être toxiques ni altérer l'aspect du produit ni ses propriétés physiques ou fonctionnelles.

Comparés aux procédés d'impression à l'encre (tampographie/sérigraphie et jet d'encre), les additifs laser permettent de réduire les coûts et d'obtenir des vitesses de marquage supérieures d'au moins 15 % par rapport aux formulations de matériaux non optimisées. Les additifs laser sont fournis sous forme de granulés et de poudre. Les produits en granulés peuvent être mélangés directement à la résine polymère, tandis que les formes en poudre sont converties en mélange-maître. La plupart se dispersent facilement dans les polymères. Selon l'additif et le polymère, le taux de charge en poids (dans la pièce finale) varie de 0,01 % à 4,0 %.

Les formes en granulés comme en poudre peuvent être incorporées à un matériau précoloré compoundé ou à un concentré colorant. Le choix de l'additif à intégrer dépend de la composition du polymère, de la couleur du substrat, de la couleur de contraste de marquage souhaitée et des exigences de certification liées à l'usage final. Certains additifs contiennent des mélanges d'oxyde d'étain dopé à l'antimoine et de trioxyde d'antimoine, susceptibles de conférer une teinte « grisâtre » à l'opacité naturelle (non colorée) du substrat. D'autres additifs peuvent contenir des particules d'aluminium, des oxydes métalliques mixtes et des composés propriétaires.

Les ajustements de couleur sont réalisés à l'aide de pigments et de colorants afin d'obtenir l'aspect de correspondance colorimétrique final. Tels que fournis commercialement, certains additifs spécifiques (également utilisés pour le soudage laser) ont reçu l'approbation de la FDA pour le contact alimentaire et l'emballage alimentaire, selon les conditions A à H du 21 CFR 178.3297 relatif aux colorants pour polymères. Pour l'Union européenne, des déclarations de conformité similaires existent. Les conditions de certification sont spécifiques au type de polymère, au seuil de taux de charge et au contact direct ou indirect. Une qualification supplémentaire des additifs approuvés par la FDA, incorporés dans une « pièce finale », peut permettre d'obtenir la biocompatibilité des dispositifs médicaux (référence à la norme internationale ISO-10993).

Obtenir des vitesses de marquage plus rapides

Le temps nécessaire pour marquer une pièce dépend du substrat polymère, du nombre de lignes vectorielles tracées, et de la vitesse à laquelle la tête de balayage laser/galvanomètre trace l'ensemble des lignes. Le logiciel laser et le type de remplissage vectoriel — unidirectionnel, bidirectionnel ou en serpentin — peuvent également affecter le temps de marquage.

De nouvelles études indépendantes montrent que des vitesses de marquage statistiquement plus rapides peuvent être obtenues en intégrant des formulations d'additifs laser à des niveaux de concentration très faibles, généralement de 0,01 % à 2,0 %.

La figure à droite présente une courbe d'analyse thermogravimétrique (ATG) pour deux polyéthylènes haute densité. Les deux polymères présentent des températures de dégradation thermique différentes — le processus à l'origine de la marque laser. Le polymère à température de dégradation plus élevée nécessitera davantage d'énergie laser, une vitesse de marquage plus faible, ou davantage d'additifs absorbants pour obtenir le même aspect de marque.

Analyses thermogravimétriques (ATG), de la température ambiante à 1000 °C, de deux échantillons de PEHD montrant des différences de températures de dégradation thermique. Le PEHD B se marquera plus facilement et plus rapidement que le PEHD A.

Opérations de moulage primaire

Une fois la science des matériaux « optimisée pour le laser » achevée (ce qui inclut la définition du contraste optimal, de la couleur chromatique et des paramètres de réglage du laser), l'étape suivante consiste à réaliser un essai de moulage à l'aide du moule de production réel, au taux de dilution approprié. Cette étape est essentielle pour garantir une dispersion et une distribution homogènes de la matrice colorée optimisée pour le laser. Après le moulage, les pièces réelles du produit sont marquées au laser afin de confirmer les résultats initiaux.

Une technique consiste à programmer le laser à faisceau piloté pour marquer (balayer) en continu l'ensemble de la surface du produit. La figure à gauche (de gauche à droite) montre un stylo moulé par injection avec un marquage laser chromatique or sur noir (à gauche), les deux images du milieu illustrant une mauvaise distribution chromatique, et l'image à l'extrême droite montrant une excellente distribution homogène.

Considérations relatives au traitement

Lors du dosage des additifs laser et de la chimie de correspondance colorimétrique, il n'est pas rare qu'un produit fini contienne moins d'additif laser que la quantité calculée. Ce problème est presque toujours lié à une distribution non homogène pendant l'extrusion ou le moulage. De simples ajustements de la machine de moulage, comme l'augmentation de la contre-pression et de la vitesse de rotation de la vis, résolvent la plupart des problèmes. Une distribution/dispersion homogène des additifs laser dans chaque pièce est essentielle pour obtenir des performances de marquage optimales. Pour les opérations d'extrusion, de moulage par injection et de thermoformage, les matériaux précompoundés précolorés offrent une meilleure homogénéité que les concentrés colorants. Le mélange manuel doit être évité. L'écoulement en moule ainsi que le type et l'emplacement du seuil d'injection sont des facteurs importants.

Tous les lasers ne se valent pas ! Les composants matériels et logiciels qu'un fabricant de laser intègre dans ses systèmes créent des différences significatives en matière de qualité de marquage, de vitesse et de polyvalence. Lors de l'acquisition de systèmes laser, il est important de garder à l'esprit qu'il n'existe pas de solution universelle unique. Chaque application est unique en fonction de la composition et de la couleur du substrat plastique, de la qualité de marquage, de la vitesse, de l'efficacité laser, du contraste (foncé sur clair, clair sur foncé ou en couleur) et du coût total du système.

Le mode de sortie de qualité de faisceau désigne la distribution d'énergie au sein du faisceau laser et est déterminant pour la performance de marquage. Les fabricants peuvent fournir des lasers en mode multimode (MM), TEM00 (mode électromagnétique transverse), ou tout mode intermédiaire, y compris le mode d'ordre inférieur (LOM). Ces modes de sortie sont liés à des facteurs tels que la divergence du faisceau et la distribution de puissance sur le diamètre du faisceau laser.

Un faisceau laser TEM00 peut être focalisé sur le spot le plus petit que permet l'optique de focalisation, et la distribution d'énergie d'un faisceau TEM00 est la plus intense en son centre, puis diminue uniformément vers ses bords. La sortie laser TEM00 offre la meilleure qualité de faisceau. La sortie laser multimode (MM) offre la qualité de faisceau la plus faible. Voir la figure ci-dessous. Les lasers en mode d'ordre inférieur et TEM00 sont particulièrement adaptés au marquage vectoriel haute vitesse de caractères alphanumériques à trait unique, de polices true-type pleines et de graphiques complexes, grâce à leur capacité à obtenir un spot focalisé de petite taille avec des densités de puissance très élevées, produisant une ligne très fine aux contours bien définis, pouvant être tracée rapidement. La plupart des applications plastiques sont optimales avec des faisceaux laser proches du TEM00 ou en TEM00.

Les marqueurs laser Nd:YAG à faisceau piloté (sources lumineuses à lampe à arc et à diode) utilisent des miroirs montés sur des galvanomètres à commande informatique haute vitesse pour diriger le faisceau laser sur la surface à marquer, un peu comme on écrit avec un crayon sur du papier.

Chaque galvanomètre, l'un sur l'axe Y et l'autre sur l'axe X, assure le déplacement du faisceau dans le champ de marquage. Un ensemble de lentilles à champ plan focalise la lumière laser afin d'obtenir une densité de puissance élevée sur la surface du substrat. La figure à droite montre un système optique de délivrance du faisceau utilisant des galvanomètres à commande informatique.

Fondamentalement, les lasers à fibre diffèrent des autres lasers de marquage à l'état solide. Dans les lasers à fibre, le milieu actif qui génère le faisceau laser est réparti au sein d'un câble à fibre optique spécialisé. Contrairement aux lasers à fibre de transport, l'ensemble du trajet du faisceau se situe à l'intérieur du câble à fibre optique, jusqu'à l'optique de délivrance du faisceau.

Les avancées de la technologie laser ont joué un rôle déterminant dans le développement rapide de la toute dernière génération d'additifs laser approuvés par la FDA. L'émergence des lasers à fibre à ytterbium nanoseconde constitue l'une des avancées les plus significatives pour le marquage, le soudage et la découpe. Fondamentalement, les lasers à fibre diffèrent des autres lasers de marquage à l'état solide. Dans les lasers à fibre, le milieu actif qui génère le faisceau laser est réparti au sein d'un câble à fibre optique spécialisé. Contrairement aux lasers à fibre de transport, l'ensemble du trajet du faisceau se situe à l'intérieur du câble à fibre optique, jusqu'à l'optique de délivrance du faisceau.

Les lasers à fibre offrent une qualité de faisceau et une luminosité supérieures à celles des lasers Nd:YAG. Le M² est l'une des mesures de la qualité du faisceau. Plus la valeur du M² est faible, meilleure est la qualité du faisceau, la valeur M² = 1 correspondant au faisceau laser gaussien idéal. Un laser à qualité de faisceau supérieure peut être focalisé sur un spot de petite taille, ce qui permet d'obtenir une densité d'énergie élevée. Les lasers à fibre à impulsion fixe et variable (MOPA), avec une énergie d'impulsion pouvant atteindre 1 mJ et une densité de puissance élevée, permettent de marquer de nombreux polymères historiquement difficiles à marquer. Les lasers au vanadate possèdent également une faible valeur de M² avec une largeur d'impulsion plus courte que les lasers à fibre fixe et YAG. La durée d'impulsion influence le degré de chaleur et de carbonisation dans le matériau. Une largeur d'impulsion plus courte peut être avantageuse pour les applications polymères sensibles.

IPG Photonics, un développeur et fabricant de premier plan de lasers à fibre haute performance, propose à la fois des lasers à impulsion fixe (parfois appelés « Q-switch ») et des lasers à impulsion courte variable (MOPA). Le développement des applications est hautement spécifique. Le choix du type de laser à intégrer est déterminé par les caractéristiques de sortie du laser en interaction avec le matériau polymère optimisé. Voir les graphiques ci-dessous, représentant les formes d'impulsion temporelles des lasers à fibre à ytterbium à longueur d'impulsion fixe et variable (MOPA) — IPG Photonics.

Illustration 1. Forme d'impulsion temporelle d'un laser IPG à longueur d'impulsion fixe, à une durée d'impulsion de 100 ns

Lors du paramétrage d'un laser à fibre à longueur d'impulsion fixe pour le marquage, deux paramètres doivent être définis.

1) Le taux de répétition des impulsions (souvent appelé fréquence des impulsions)

2) La puissance de pompe en pourcentage (100 % correspond à l'entrée électrique maximale possible pour les diodes de pompage)

Illustration 2. Forme d'impulsion temporelle d'un laser IPG MOPA, à une durée d'impulsion de 4 ns

Lors du paramétrage d'un laser à fibre MOPA à impulsion courte variable pour le marquage, trois paramètres sont définis.

1) La durée d'impulsion (souvent appelée longueur d'impulsion)

2) Le taux de répétition des impulsions (fréquence des impulsions)

3) La puissance de pompe en pourcentage (100 % correspond à l'entrée électrique maximale possible pour les diodes de pompage)

Pour les deux graphiques de la page précédente, la combinaison particulière des paramètres d'entrée contrôle les propriétés de sortie du faisceau laser, à savoir l'énergie d'impulsion, la puissance de crête (le pic instantané le plus élevé de l'énergie d'impulsion, J/durée d'impulsion) et la puissance moyenne (puissance moyenne en watts = énergie d'impulsion en joules x taux de répétition des impulsions en Hz).

Le taux de répétition des impulsions et la densité de puissance de crête sont des paramètres critiques pour la formation de la marque et l'obtention d'un contraste et d'une vitesse optimaux. Les courbes arithmétiques de la puissance en fonction du taux de répétition des impulsions sont inversement proportionnelles. Une puissance de crête élevée à basse fréquence augmente rapidement la température de surface, vaporisant le matériau tout en transmettant un minimum de chaleur au substrat. Lorsque le taux de répétition des impulsions augmente, une puissance de crête plus faible produit une vaporisation minimale mais transmet davantage de chaleur. D'autres facteurs contribuent naturellement au contraste et à la qualité du marquage, notamment la vitesse du faisceau et la distance de séparation entre les lignes vectorielles.

Le marquage laser « à la volée » est réalisé sur des produits moulés et extrudés, tels que les fils/câbles, tubes et tuyaux. Les vitesses de marquage pour les bouchons de vin synthétiques en polyoléfine et les promotions sous capsule sur les bouchons de boissons sans opercule peuvent atteindre 2 000 pièces par minute pour du texte alphanumérique et des graphiques. La vitesse de marquage dépend de nombreuses variables, notamment le type de polymère, la couleur du substrat, le type et le taux de charge de l'additif laser, la taille (le poids) du câble, le type et la puissance du laser, le logiciel, le nombre de caractères alphanumériques, la hauteur du texte, la longueur de la chaîne de texte, l'espacement entre les caractères, le code-barres/la matrice de données, les logos/graphiques, les polices à trait unique ou true-type pleines, le sens de remplissage, ainsi que le texte continu ou répété. L'utilisation d'un additif-colorant correctement formulé garantit que la « densité de puissance » à la surface de la marque n'est pas le facteur limitant. Les galvanomètres à faisceau piloté fonctionneront alors à vitesse maximale.

En raison de la complexité des facteurs influençant la capacité de marquage en production à la volée, chaque application doit être examinée avec précision. Il existe peu, voire aucune règle généralisable. Toutefois, à titre indicatif, prenons l'exemple suivant avec un polymère nylon : laser à fibre de 50 watts, lentille à champ plan de 254 mm, 100 caractères alphanumériques, hauteur de 2 mm, pour une chaîne de texte répétée d'une longueur de 14,68 pouces et un temps de marquage de 0,232 seconde. La vitesse calculée est d'environ 315 pieds linéaires par minute.

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