Quali materie plastiche si marcano bene con laser a fibra, UV e CO2, che tipo di marcatura aspettarsi e quando la resina richiede un additivo per marcatura laser.
Le materie plastiche si marcano quando assorbono l'energia del laser e reagiscono: carbonizzando (marcatura scura, il meccanismo più comune), schiumando (marcatura chiara su un pezzo scuro), cambiando colore oppure asportando uno strato superficiale (di solito con basso contrasto). Quanto bene una resina assorbe dipende dal polimero, dal suo colore e dai suoi additivi: ecco perché la stessa plastica può marcarsi bene in nero e quasi per nulla al naturale.
Visualizzate 21 di 21 materie plastiche. Scelga un laser per portare in cima le corrispondenze migliori.
| Materia plastica | Fibra1064 nm | UV355 nm | CO210.6 µm |
|---|---|---|---|
| ABSAcrilonitrile butadiene stirene | Buono Scura su chiaro, chiara (schiumata) su scuro | Buono | Discreto Incisioni da beige a marrone |
| PolicarbonatoPC | Eccellente Carbonizza con forte contrasto scuro | Eccellente Preferito per pezzi trasparenti, sottili o medicali | Discreto Incide marcature in profondità |
| PC/ABS e ASAMiscele | Eccellente Si marcano facilmente; l'errore tipico è la sovramarcatura | Buono | Discreto |
| AcrilicoPMMA | Scarso + additivo Trasmette quasi completamente a 1064 nm | Buono | Eccellente Marcature satinate nette |
| PolipropilenePP | Scarso + additivo Additivo di fatto obbligatorio | Discreto Si marca senza additivo; contrasto modesto | Scarso Incide; nessun contrasto |
| PolietileneHDPE, LDPE | Scarso + additivo Praticamente illeggibile senza additivo | Discreto | Scarso Incide o asporta |
| TPO e TPE olefiniciElastomeri termoplastici | Scarso + additivo Si comporta come il PP; i gradi neri schiumano in chiaro con MOPA | Discreto | Scarso |
| NylonPA 6, PA 66 | Discreto + additivo I gradi pigmentati si marcano; il naturale richiede additivo | Buono | Scarso |
| PPAPoliammide per alte temperature | Buono Semiaromatico; spesso non serve additivo | Buono | Scarso |
| PBTPolibutilene tereftalato | Buono I gradi caricati si marcano ancora meglio | Buono | Scarso Fusione incontrollata |
| PETPolietilene tereftalato | Discreto + additivo Il PET trasparente trasmette a 1064 nm | Buono | Scarso Fusione incontrollata |
| PolistirenePS, HIPS | Buono Carbonizza facilmente; finestra di processo stretta | Buono | Scarso |
| AcetalePOM | Scarso + additivo Si depolimerizza in volatili anziché carbonizzare | Scarso | Scarso |
| PVCRigido e flessibile | Discreto + additivo Rilascia HCl - aspirazione per gas acidi obbligatoria | Buono Preferito per i tubi medicali | Discreto Tradizionale per fili e cavi |
| PPSPolisolfuro di fenilene | Buono MOPA, 20-40 ns, >100 kHz | Buono | Scarso |
| PEEKPolietere etere chetone | Buono Marcatura scura; contenere l'energia | Buono | Scarso |
| PEI e PSUPolieterimmide, polisolfone | Buono Marcatura netta, spesso senza additivo | Buono | Scarso |
| PoliimmideFilm PI, circuiti flessibili | Discreto Già scura - gamma di contrasto ridotta | Eccellente Standard per i circuiti flessibili | Scarso |
| LCPPolimero a cristalli liquidi | Scarso + additivo Resiste alle reazioni che formano la marcatura | Discreto | Scarso |
| PTFE e fluoropolimeriPTFE, FEP, PFA | Scarso + additivo | Buono + additivo Migliore sui gradi caricati o modificati | Scarso Si decompone; fumi pericolosi |
| SiliconeLSR, HCR | Scarso + additivo | Buono Preferito; preserva la superficie | Scarso |
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Le valutazioni sono un punto di partenza, non una specifica. Molti risultati "scarsi" diventano buoni con un additivo per marcatura laser incorporato nella resina (indicato con + additivo), e quando una resina non assorbe, un additivo costa di solito meno che cambiare tecnologia laser.
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Parzialmente aromatico, l'ABS carbonizza facilmente: marcature scure sui gradi chiari e marcature chiare schiumate su quelli scuri. I gradi pigmentati spesso si marcano senza additivo; lo 0.5-3% di un additivo sensibile al laser aumenta contrasto e velocità sui colori chiari.
La struttura aromatica del policarbonato carbonizza facilmente, offrendo un forte contrasto scuro con poco o nessun additivo. Il PC trasparente trasmette a 1064 nm, quindi usi il laser UV o un grado trasparente marcabile al laser. Microfessurazioni da tensione possono comparire ore dopo la marcatura: segno che l'apporto di energia è troppo aggressivo.
Entrambi sono aromatici e carbonizzano bene, quindi si marcano facilmente senza additivo. L'errore tipico è la sovramarcatura: contenga l'energia.
L'acrilico trasmette quasi completamente il vicino infrarosso, quindi il fascio di un laser a fibra lo attraversa senza effetto. Usi un laser CO2, che l'acrilico assorbe fortemente e che lo satina in modo netto, un laser UV oppure un compound trasparente marcabile al laser. L'acrilico colato si satina in modo più uniforme di quello estruso.
Il polipropilene assorbe poco il vicino infrarosso e depolimerizza anziché carbonizzare, quindi il materiale non modificato dà un contrasto debole a qualsiasi potenza. Con un additivo per marcatura laser si marca in modo nitido alla velocità di produzione: tappi per vino e sottotappi di chiusure arrivano fino a 2000 pezzi al minuto.
Il polietilene non assorbe quasi nulla a 1060-1070 nm e senza additivo dà marcature praticamente illeggibili. È in genere più facile del polipropilene, e l'HDPE è il più facile di tutti.
Il TPO e molti gradi di TPE sono alifatici e si comportano come il polipropilene: richiedono un additivo laser. Sui numerosi TPE neri, una marcatura chiara schiumata ottenuta con un laser MOPA a impulsi brevi è di solito l'unica opzione leggibile.
Il nylon non modificato assorbe poco a 1064 nm, quindi il contrasto dipende dai pigmenti o da un additivo laser; i risultati più diffusi sono bianco su nero, nero su bianco e bianco su blu. Sui gradi caricati vetro è essenziale una superficie ricca di resina: le superfici ricche di fibre si marcano male. Il nylon è igroscopico e l'umidità cambia il modo in cui si marca.
La struttura semiaromatica carbonizza più facilmente del PA 6 o del PA 66, il che spesso elimina la necessità di un additivo. La maggior parte dei gradi è caricata al 30-50% con vetro, quindi attenzione all'affioramento delle fibre.
I poliesteri tendono per natura a marcarsi bene con un laser a infrarossi, e i gradi caricati ancora meglio. La marcatura CO2 del poliestere in genere non è consigliata a causa della fusione incontrollata.
Il PET opaco si marca da moderatamente a bene con un laser a fibra; il PET trasparente trasmette a 1064 nm e richiede il laser UV o un grado marcabile al laser. Il laser UV funziona bene sui polimeri aromatici come il PET.
L'anello aromatico fa sì che il polistirene carbonizzi facilmente, quindi ottenere una marcatura è semplice. Il vero problema è la finestra di processo stretta: il punto di rammollimento è basso, quindi un eccesso di energia fonde la marcatura.
L'acetale si depolimerizza in composti volatili anziché carbonizzare, il che lo rende tra le materie plastiche più difficili da marcare. Il processo brevettato di marcatura laser a fibra di Sabreen ottiene un contrasto scuro su chiaro sull'acetale, che in precedenza non era marcabile.
Il PVC contiene circa il 57% di cloro e rilascia acido cloridrico (cloruro di idrogeno) corrosivo durante la lavorazione laser, quindi va marcato esclusivamente con un sistema di aspirazione fumi specifico per gas acidi: l'indicazione generale di Sabreen è di evitare la lavorazione laser del PVC se tali controlli non sono presenti. Il laser UV riduce al minimo la generazione di HCl ed è preferito per i tubi medicali.
Il PPS spesso si marca senza additivo, ma la sua resistenza al calore rende stretta la finestra di processo. Per marcature chiare sui consueti gradi neri caricati vetro, lo strumento giusto è un laser a fibra MOPA con durata d'impulso di 20-40 ns e oltre 100 kHz.
Il PEEK si marca in scuro senza additivo e l'errore tipico è la sovramarcatura. Per i risultati più costanti, il miglior compromesso è un laser a fibra MOPA con un additivo laser per alte temperature (in grado di resistere a lavorazioni a 350-400°C); l'alternativa è il laser UV.
Marcatura laser delle materie plastiche per alte temperature →
Le materie plastiche aromatiche per alte temperature come PEI e polisolfone si marcano in scuro e in modo netto, spesso senza additivo.
La poliimmide è aromatica e già scura, quindi la gamma di contrasto è ridotta. Il laser UV domina le applicazioni sui circuiti flessibili; su film sottile sopra piste di rame, i 355 nm sono un requisito.
Come altri polimeri per alte temperature, l'LCP resiste alle reazioni termiche che formano le marcature laser. Un additivo per alte temperature rende la marcatura praticabile.
Il legame carbonio-fluoro è eccezionalmente forte e il PTFE è privo di cromofori. UV e CO2 funzionano meglio del vicino infrarosso, e i gradi caricati o modificati con additivi sono la via affidabile. I fumi dei fluoropolimeri richiedono una specifica valutazione dei rischi per la salute e la sicurezza.
Il laser UV è preferito per i siliconi: per i siliconi di grado medicale si predilige la marcatura UV per preservare l'integrità della superficie e la biocompatibilità. La marcatura con laser a fibra richiede un grado marcabile al laser.
Un'etichetta + additivo indica che un additivo per marcatura laser rende tipicamente buono il risultato. I dosaggi di additivo vanno dallo 0.01% al 4.0% in peso nel pezzo finito, di solito 0.01-2.0% una volta ottimizzati, e normalmente rendono anche più rapida la marcatura.
I laser a fibra (1064 nm) sono il cavallo di battaglia della produzione, con il costo totale di proprietà più basso per la maggior parte delle marcature e risultati eccellenti sulle plastiche scure e pigmentate. Il nerofumo (carbon black) assorbe fortemente a 1064 nm, quindi i gradi neri spesso si marcano senza alcun additivo. Molte plastiche non pigmentate e trasparenti assorbono appena a questa lunghezza d'onda. Un laser a fibra MOPA, con durata d'impulso regolabile, offre più margine per i polimeri sensibili al calore e per le marcature chiare su plastiche scure.
I laser UV (355 nm) marcano con molto meno calore. Sono la scelta pratica per pezzi sensibili al calore e trasparenti senza additivi, dettagli fini, siliconi e circuiti flessibili in poliimmide, con un costo d'investimento superiore rispetto alla fibra.
I laser CO2 (10.6 µm, anche 9.3 µm) vengono assorbiti in superficie da quasi tutte le materie plastiche e incidono, satinano o tagliano anziché scurire. L'acrilico si satina in modo netto; sulla maggior parte delle altre plastiche un laser CO2 a onda continua non riesce a produrre una marcatura ad alto contrasto.
Anche i fasci verdi (532 nm) e UV possono essere focalizzati all'interno di un pezzo trasparente per la marcatura sottosuperficiale.
Le marcature scure derivano dalla carbonizzazione, favorita da impulsi più lunghi e più calore; offrono il miglior contrasto sui pezzi chiari e resistono all'abrasione e ai raggi UV. Le marcature chiare derivano dalla schiumatura, favorita da impulsi brevi ad alta potenza di picco: è la via standard per una marcatura bianca su un pezzo scuro, anche se le marcature schiumate sono meno resistenti all'abrasione.
I laser a fibra (1064 nm) sono il cavallo di battaglia della produzione, con il costo totale di proprietà più basso e risultati eccellenti sulle plastiche scure e pigmentate, ma molte plastiche non pigmentate richiedono un additivo laser per assorbire questa lunghezza d'onda. I laser UV (355 nm) sono la scelta pratica per pezzi sensibili al calore e trasparenti senza additivi. I laser CO2 incidono e satinano anziché scurire, ed eccellono sull'acrilico.
Non bene da solo: il polipropilene assorbe poco il vicino infrarosso e depolimerizza anziché carbonizzare, quindi il materiale non modificato dà un contrasto debole a qualsiasi potenza. Compoundato con un additivo per marcatura laser si marca in modo nitido alla velocità di produzione.
Un pigmento sensibile al laser - fornito di solito come masterbatch (concentrato di colore) - che assorbe l'energia del laser e provoca la carbonizzazione o il cambiamento di colore della plastica circostante. I dosaggi vanno dallo 0.01% al 4.0% in peso nel pezzo finito, di solito 0.01-2.0% una volta ottimizzati, e gli additivi consentono normalmente una marcatura più rapida a potenza inferiore.
Le marcature scure derivano dalla carbonizzazione, favorita da impulsi più lunghi e più calore; risaltano meglio sui pezzi chiari. Le marcature chiare derivano dalla schiumatura, favorita da impulsi brevi ad alta potenza di picco, e sono la via standard per una marcatura bianca su un pezzo scuro. Il nerofumo assorbe fortemente a 1064 nm, ed è per questo che i gradi neri spesso schiumano in una marcatura chiara senza additivo.
Sabreen sviluppa processi di marcatura laser e pacchetti di additivi per le materie plastiche di produzione. Ci indichi la resina, il colore e la marcatura di cui ha bisogno.
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