ABS 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌
부분적으로 방향족인 ABS는 쉽게 탄화됩니다. 밝은 등급에서는 어두운 마킹이, 어두운 등급에서는 발포된 밝은 마킹이 나옵니다. 안료가 들어간 등급은 첨가제 없이도 마킹되는 경우가 많으며, 밝은 색상에서는 레이저 감응 첨가제 0.5-3%가 대비와 속도를 높여 줍니다.
파이버, UV, CO2 레이저로 어떤 플라스틱이 잘 마킹되는지, 어떤 마킹을 기대할 수 있는지, 그리고 언제 수지에 레이저 마킹 첨가제가 필요한지 알아보십시오.
플라스틱은 레이저 에너지를 흡수하여 반응할 때 마킹됩니다. 그 방식은 탄화(어두운 마킹, 가장 일반적인 메커니즘), 발포(어두운 부품의 밝은 마킹), 변색, 또는 표면층의 어블레이션(대개 대비가 낮음)입니다. 수지가 레이저를 얼마나 잘 흡수하는지는 폴리머, 색상, 첨가제에 따라 달라집니다. 그래서 같은 플라스틱이라도 검은색에서는 잘 마킹되고 무착색에서는 거의 마킹되지 않을 수 있습니다.
플라스틱 21종 중 21종 표시. 레이저를 선택하면 가장 적합한 항목이 위로 정렬됩니다.
| 플라스틱 | 파이버1064 nm | UV355 nm | CO210.6 µm |
|---|---|---|---|
| ABS아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 | 양호 밝은 바탕에 어두운 마킹, 어두운 바탕에 밝은(발포) 마킹 | 양호 | 보통 황갈색~갈색 각인 마킹 |
| 폴리카보네이트PC | 우수 탄화되어 강한 어두운 대비 | 우수 투명, 박육 또는 의료용 부품에 선호 | 보통 오목한 각인 마킹 |
| PC/ABS 및 ASA블렌드 | 우수 쉽게 마킹됨, 과다 마킹이 흔한 오류 | 양호 | 보통 |
| 아크릴PMMA | 미흡 + 첨가제 1064 nm를 거의 완전히 투과 | 양호 | 우수 깨끗한 프로스팅 마킹 |
| 폴리프로필렌PP | 미흡 + 첨가제 첨가제 사실상 필수 | 보통 첨가제 없이 마킹, 대비는 보통 | 미흡 에칭됨, 대비 없음 |
| 폴리에틸렌HDPE, LDPE | 미흡 + 첨가제 첨가제 없이는 사실상 판독 불가 | 보통 | 미흡 에칭 또는 각인 |
| TPO 및 올레핀계 TPE열가소성 엘라스토머 | 미흡 + 첨가제 PP와 유사, 검은색 등급은 MOPA로 밝은 발포 마킹 | 보통 | 미흡 |
| 나일론PA 6, PA 66 | 보통 + 첨가제 안료 첨가 등급은 마킹 가능, 무착색은 첨가제 필요 | 양호 | 미흡 |
| PPA고온용 폴리아미드 | 양호 반방향족, 대개 첨가제 불필요 | 양호 | 미흡 |
| PBT폴리부틸렌 테레프탈레이트 | 양호 충전 등급은 마킹성이 더 우수 | 양호 | 미흡 제어되지 않는 용융 |
| PET폴리에틸렌 테레프탈레이트 | 보통 + 첨가제 투명 PET는 1064 nm를 투과 | 양호 | 미흡 제어되지 않는 용융 |
| 폴리스티렌PS, HIPS | 양호 쉽게 탄화, 좁은 공정 윈도우 | 양호 | 미흡 |
| 아세탈POM | 미흡 + 첨가제 탄화되지 않고 해중합되어 휘발성 물질로 분해 | 미흡 | 미흡 |
| PVC경질 및 연질 | 보통 + 첨가제 HCl 발생 - 산성 가스 배기 필수 | 양호 의료용 튜브에 선호 | 보통 전선 및 케이블에 전통적으로 사용 |
| PPS폴리페닐렌 설파이드 | 양호 MOPA, 20-40 ns, >100 kHz | 양호 | 미흡 |
| PEEK폴리에테르에테르케톤 | 양호 어둡게 마킹, 에너지 억제 필요 | 양호 | 미흡 |
| PEI 및 PSU폴리에테르이미드, 폴리설폰 | 양호 깨끗하게 마킹, 대개 첨가제 불필요 | 양호 | 미흡 |
| 폴리이미드PI 필름, 연성 회로 | 보통 이미 어두움 - 대비 범위 좁음 | 우수 연성 회로의 표준 | 미흡 |
| LCP액정 폴리머 | 미흡 + 첨가제 마킹을 형성하는 반응에 저항 | 보통 | 미흡 |
| PTFE 및 불소수지PTFE, FEP, PFA | 미흡 + 첨가제 | 양호 + 첨가제 충전 또는 개질 등급에서 최적 | 미흡 분해됨, 유해 흄 발생 |
| 실리콘LSR, HCR | 미흡 + 첨가제 | 양호 선호됨, 표면 보존 | 미흡 |
필터와 일치하는 플라스틱이 차트에 없습니다. “모든 마킹”을 선택해 보시거나, 사용하시는 수지에 대해 문의해 주십시오.
등급은 출발점일 뿐 사양이 아닙니다. 많은 “미흡” 결과가 수지에 레이저 마킹 첨가제를 컴파운딩하면 양호해지며(+ 첨가제로 표시), 수지가 레이저를 흡수하지 않는 경우에는 대개 레이저 기술을 바꾸는 것보다 첨가제를 쓰는 편이 저렴합니다.
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부분적으로 방향족인 ABS는 쉽게 탄화됩니다. 밝은 등급에서는 어두운 마킹이, 어두운 등급에서는 발포된 밝은 마킹이 나옵니다. 안료가 들어간 등급은 첨가제 없이도 마킹되는 경우가 많으며, 밝은 색상에서는 레이저 감응 첨가제 0.5-3%가 대비와 속도를 높여 줍니다.
폴리카보네이트는 방향족 주쇄가 쉽게 탄화되어 첨가제가 거의 또는 전혀 없어도 강한 어두운 대비를 냅니다. 투명 PC는 1064 nm를 투과하므로 UV 레이저나 레이저 마킹용 투명 등급을 사용하십시오. 마킹 후 몇 시간 뒤에 응력 크레이징이 나타날 수 있으며, 이는 에너지 입력이 너무 과하다는 신호입니다.
둘 다 방향족이며 잘 탄화되므로 첨가제 없이도 쉽게 마킹됩니다. 흔한 오류는 과다 마킹이므로 에너지를 억제하십시오.
아크릴은 근적외선을 거의 완전히 투과하므로 파이버 레이저 빔이 그대로 통과합니다. 아크릴이 강하게 흡수하여 깨끗하게 프로스팅되는 CO2 레이저, UV 레이저, 또는 레이저 마킹용 투명 컴파운드를 사용하십시오. 캐스트 아크릴이 압출 아크릴보다 더 균일하게 프로스팅됩니다.
폴리프로필렌은 근적외선 흡수가 약하고 탄화되지 않고 해중합되므로, 개질하지 않은 소재는 출력과 관계없이 대비가 약합니다. 레이저 마킹 첨가제를 사용하면 생산 속도에서도 선명하게 마킹되며, 와인 코르크와 마개 언더캡은 분당 최대 2,000개까지 생산됩니다.
폴리에틸렌은 1060-1070 nm에서 흡수가 거의 없어 첨가제 없이는 사실상 판독할 수 없는 마킹이 나옵니다. 일반적으로 폴리프로필렌보다는 쉬우며, HDPE가 가장 쉽습니다.
TPO와 많은 TPE 등급은 지방족이어서 폴리프로필렌처럼 거동하므로 레이저 첨가제가 필요합니다. 흔히 쓰이는 검은색 TPE에서는 단펄스 MOPA 레이저로 만드는 발포형 밝은 마킹이 대개 유일하게 판독 가능한 방법입니다.
개질하지 않은 나일론은 1064 nm에서 흡수가 적어 대비가 안료나 레이저 첨가제에 좌우됩니다. 많이 쓰이는 결과는 검은 바탕의 흰색, 흰 바탕의 검은색, 파란 바탕의 흰색 마킹입니다. 유리섬유 충전 등급에서는 수지가 풍부한 표면이 필수이며, 섬유가 많은 표면은 마킹 품질이 나쁩니다. 나일론은 흡습성이 있어 수분에 따라 마킹 결과가 달라집니다.
반방향족 주쇄는 PA 6이나 PA 66보다 쉽게 탄화되므로 첨가제가 필요 없는 경우가 많습니다. 대부분의 등급은 유리섬유가 30-50% 충전되어 있으므로 섬유 노출에 주의하십시오.
폴리에스터는 본래 적외선 레이저로 마킹이 잘되는 경향이 있으며, 충전 등급은 더 잘됩니다. 제어되지 않는 용융 때문에 폴리에스터의 CO2 마킹은 일반적으로 권장하지 않습니다.
불투명 PET는 파이버 레이저로 보통에서 양호 수준으로 마킹됩니다. 투명 PET는 1064 nm를 투과하므로 UV 레이저나 레이저 마킹용 등급이 필요합니다. UV는 PET 같은 방향족 폴리머에서 잘 작동합니다.
방향족 고리 때문에 폴리스티렌은 쉽게 탄화되므로 마킹 자체는 쉽습니다. 진짜 문제는 좁은 공정 윈도우입니다. 연화점이 낮아 에너지가 과하면 마킹부가 녹습니다.
아세탈은 탄화되지 않고 해중합(언지핑)되어 휘발성 물질로 분해되므로, 마킹이 가장 어려운 플라스틱 중 하나입니다. Sabreen의 특허받은 파이버 레이저 마킹 공정은 이전에는 마킹할 수 없었던 아세탈에서 밝은 바탕에 어두운 마킹 대비를 구현합니다.
PVC는 약 57%가 염소이며 레이저 가공 시 부식성 염화수소를 방출하므로, 반드시 산성 가스용으로 지정된 흄 배기 장치를 갖춘 상태에서만 마킹해야 합니다. Sabreen의 일반 지침은 이러한 관리 조치가 갖추어지지 않은 한 PVC의 레이저 가공을 피하라는 것입니다. UV는 HCl 발생을 최소화하며 의료용 튜브에 선호됩니다.
PPS는 첨가제 없이도 마킹되는 경우가 많지만, 내열성 때문에 공정 윈도우가 좁습니다. 일반적인 검은색 유리섬유 충전 등급에 밝은 마킹을 하려면 펄스 폭 20-40 ns, 100 kHz 이상의 MOPA 파이버 레이저가 적합합니다.
PEEK는 첨가제 없이도 어둡게 마킹되며, 흔한 오류는 과다 마킹입니다. 가장 일관된 결과를 얻으려면 MOPA 파이버 레이저와 고온용 레이저 첨가제(350-400°C 가공을 견디는 첨가제)의 조합이 가장 균형 잡힌 선택이며, UV가 대안입니다.
PEI와 폴리설폰 같은 고온용 방향족 수지는 첨가제 없이도 어둡고 깨끗하게 마킹되는 경우가 많습니다.
폴리이미드는 방향족이고 이미 어두운 색이어서 대비 범위가 좁습니다. 연성 회로 작업에는 UV가 주로 사용되며, 구리 배선 위의 얇은 필름에는 355 nm가 필수입니다.
다른 고온용 폴리머와 마찬가지로 LCP는 레이저 마킹을 형성하는 열 반응에 저항합니다. 고온용 첨가제를 사용하면 실용적인 마킹이 가능합니다.
탄소-불소 결합은 매우 강하고 PTFE에는 발색단이 없습니다. 근적외선보다 UV와 CO2가 더 효과적이며, 충전 등급이나 첨가제 개질 등급이 신뢰할 수 있는 방법입니다. 불소수지 흄에 대해서는 별도의 보건 및 안전 평가가 필요합니다.
실리콘에는 UV가 선호됩니다. 의료용 실리콘은 표면 무결성과 생체 적합성을 유지하기 위해 UV 마킹을 선호합니다. 파이버 레이저 마킹에는 레이저 마킹용 등급이 필요합니다.
+ 첨가제 태그는 레이저 마킹 첨가제를 사용하면 대개 결과가 양호해진다는 뜻입니다. 첨가제 함량은 최종 부품 기준 0.01%에서 4.0%(중량)이며, 최적화하면 대개 0.01-2.0%이고, 일반적으로 마킹 속도도 높여 줍니다.
파이버 레이저(1064 nm)는 생산 현장의 주력 장비로, 대부분의 마킹에서 총소유비용이 가장 낮고 어두운 플라스틱과 안료가 들어간 플라스틱에서 탁월한 결과를 냅니다. 카본 블랙은 1064 nm를 강하게 흡수하므로 검은색 등급은 첨가제 없이도 마킹되는 경우가 많습니다. 반면 안료가 없는 플라스틱과 투명 플라스틱 중 상당수는 이 파장을 거의 흡수하지 않습니다. 펄스 폭을 조절할 수 있는 MOPA 파이버 레이저는 열에 민감한 폴리머와 어두운 플라스틱의 밝은 마킹에 더 넓은 여유를 제공합니다.
UV 레이저(355 nm)는 훨씬 적은 열로 마킹합니다. 첨가제 없는 열 민감성 부품과 투명 부품, 미세 형상, 실리콘, 폴리이미드 연성 회로에 실용적인 선택이며, 설비 비용은 파이버보다 높습니다.
CO2 레이저(10.6 µm, 9.3 µm도 있음)는 거의 모든 플라스틱의 표면에서 흡수되며, 어둡게 만들기보다 각인, 프로스팅 또는 절단을 합니다. 아크릴은 깨끗하게 프로스팅되지만, 대부분의 다른 플라스틱에서는 연속파 CO2 레이저로 고대비 마킹을 얻을 수 없습니다.
그린(532 nm) 레이저와 UV 빔은 투명 부품 내부에 초점을 맞춰 내부 마킹을 할 수도 있습니다.
어두운 마킹은 탄화로 생기며 긴 펄스와 많은 열에서 잘 형성됩니다. 밝은 부품에서 대비가 가장 좋고 마모와 UV에 강합니다. 밝은 마킹은 발포로 생기며 짧고 피크 출력이 높은 펄스에서 잘 형성됩니다. 어두운 부품에 흰색 마킹을 하는 표준 방법이지만, 발포 마킹은 내마모성이 떨어집니다.
파이버 레이저(1064 nm)는 생산 현장의 주력 장비로, 총소유비용이 가장 낮고 어두운 플라스틱과 안료가 들어간 플라스틱에서 탁월한 결과를 냅니다. 다만 안료가 없는 플라스틱 중 상당수는 이 파장을 흡수하려면 레이저 첨가제가 필요합니다. UV 레이저(355 nm)는 첨가제 없는 열 민감성 부품과 투명 부품에 실용적인 선택입니다. CO2 레이저는 어둡게 만들기보다 각인과 프로스팅을 하며, 아크릴에서 탁월합니다.
그 자체로는 잘 되지 않습니다. 폴리프로필렌은 근적외선 흡수가 약하고 탄화되지 않고 해중합되므로, 개질하지 않은 소재는 출력과 관계없이 대비가 약합니다. 레이저 마킹 첨가제를 컴파운딩하면 생산 속도에서도 선명하게 마킹됩니다.
레이저 감응 안료로, 대개 마스터배치 형태로 공급되며 레이저 에너지를 흡수해 주변 플라스틱의 탄화나 변색을 일으킵니다. 함량은 최종 부품 기준 0.01%에서 4.0%(중량)이며, 최적화하면 대개 0.01-2.0%이고, 일반적으로 첨가제를 쓰면 더 낮은 출력으로 더 빠르게 마킹할 수 있습니다.
어두운 마킹은 탄화로 생기며 긴 펄스와 많은 열에서 잘 형성되고, 밝은 부품에서 가장 잘 보입니다. 밝은 마킹은 발포로 생기며 짧고 피크 출력이 높은 펄스에서 잘 형성되고, 어두운 부품에 흰색 마킹을 하는 표준 방법입니다. 카본 블랙은 1064 nm를 강하게 흡수하므로, 검은색 등급은 첨가제 없이도 발포되어 밝은 마킹이 나오는 경우가 많습니다.
Sabreen은 생산용 플라스틱을 위한 레이저 마킹 공정과 첨가제 패키지를 개발합니다. 수지, 색상, 필요한 마킹을 알려 주십시오.
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