สารเติมแต่งสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์

สารเติมแต่งสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์ สารเติมแต่งไวต่อเลเซอร์

สารเติมแต่งสำหรับมาร์กพลาสติกด้วยเลเซอร์ — เลเซอร์อุตสาหกรรม

สารเติมแต่งและสารประกอบให้สีสำหรับการมาร์กพลาสติกด้วยเลเซอร์จาก The Sabreen Group ช่วยให้กระบวนการมาร์กและแกะสลักบนพลาสติกเหมาะสมที่สุด เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับแทนที่ฉลากราคาแพงและกระบวนการพิมพ์หมึก สารเติมแต่งไวต่อเลเซอร์ไม่เพียงเพิ่มคุณภาพการมาร์ก แต่ยังให้รอยมาร์กทนสารเคมีและรอยขีดข่วน พร้อมปรับปรุงการไหลของวัสดุ ความก้าวหน้าล่าสุดของเทคโนโลยีสารให้สี เช่น คาร์บอนแบล็กเฉพาะเลเซอร์และไทเทเนียมไดออกไซด์ รวมถึงสารก่อฟอง ให้คุณภาพความคมชัดเหนือกว่า รายละเอียดขอบเส้นดี สีตามสั่ง และความเร็วสูงสุด รวมถึงการมาร์กแบบ "on-the-fly" เลเซอร์ไฟเบอร์อิตเทอร์เบียม MOPA ระดับนาโนวินาทีเชิงอุตสาหกรรมเหมาะที่สุดกับการมาร์กพลาสติก เพราะสร้างรูปคลื่นความกว้างพัลส์สั้นได้

สารเติมแต่งสำหรับมาร์กพลาสติกด้วยเลเซอร์

สารเติมแต่งไวต่อเลเซอร์

สารเติมแต่งและสารให้สีช่วยเพิ่มความเร็วการผลิตและประหยัดเงิน

• คุณภาพการมาร์กเหนือกว่า ทนการเสียดสี/รอยขีดข่วน
• รหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอ่านได้เสถียร
• การควบคุมกระบวนการระดับซิกส์ซิกมา

เมทริกซ์สารให้สีสำหรับเลเซอร์ประกอบด้วยสารเติมแต่งเฉพาะทาง เม็ดสี สีย้อม คาร์บอนแบล็กคัดสรร ไทเทเนียมไดออกไซด์ และสารกันรอยขีดข่วนในปริมาณต่ำ มีจำหน่ายทั้งวัสดุคอมพาวด์สำเร็จ หัวเชื้อสีเข้มข้น และสีเหลว ไม่มีผลกระทบต่อสมบัติพอลิเมอร์ และไม่ต้องขอการรับรองใหม่เพราะใช้เคมีที่อุตสาหกรรมยอมรับ มีการรับรอง Yellow Card สารเติมแต่ง คอมพาวด์ และสารให้สีสำหรับเลเซอร์เป็นไปตาม FDA, UL, NEMA, RoHS

พลาสติกที่ปรับให้เหมาะกับเลเซอร์กับพลาสติกทั่วไป

ไม่ใช่วัสดุ "ปรับให้เหมาะกับเลเซอร์" ทุกชนิดจะต้องใช้สารเคมีเพิ่มเติมที่บางครั้งเรียกว่าสารเติมแต่งไวต่อเลเซอร์

เมื่อมาร์กชิ้นงานทั่วไป ปัญหาที่พบบ่อยคือสารให้สีความเข้มข้นสูง เช่น คาร์บอนแบล็ก ซึ่งบั่นทอนความคมชัดของรอยมาร์ก ผู้เชี่ยวชาญจะปรับความเข้มข้นให้อยู่ในเกณฑ์วิกฤต พร้อมปรับสีขั้นสุดท้ายให้ตรงตามความยาวคลื่นเลเซอร์ ทั้งอินฟราเรดใกล้ 1060-1070nm สีเขียว 532nm หรือ UV355nm ในกรณีเหล่านี้ผลิตภัณฑ์ยังคงการรับรองอุตสาหกรรมไว้ได้ ไม่ใช่ทุกการใช้งานที่ต้องใช้สารเติมแต่งเลเซอร์เพื่อคุณภาพการมาร์กที่ดีขึ้น เมื่อการปรับพลาสติกทั่วไปไม่เพียงพอ จึงใช้สารเติมแต่งไวต่อเลเซอร์ผสมในเมทริกซ์สารให้สี ตรงข้ามกับความเชื่อทั่วไป ไม่มีสารเติมแต่งชนิดเดียวที่แก้ปัญหาการมาร์กได้ทั้งหมด สารเดี่ยวมักอยู่ในรูปผง ใช้งานยากและได้ผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมอ

กลไกพื้นผิวการมาร์กพอลิเมอร์ด้วยเลเซอร์

ชนิดเลเซอร์ยอดนิยมสำหรับมาร์กและแกะสลักพลาสติก ได้แก่ ไฟเบอร์อิตเทอร์เบียม วานาเดต DPSS และ YAG ซึ่งทำงานย่านอินฟราเรดใกล้ (1060-1070nm) แต่พอลิเมอร์ส่วนใหญ่ขาดคุณสมบัติดูดกลืนที่ 1060-1070nm ผู้เชี่ยวชาญด้านพอลิเมอร์และฟิสิกส์เลเซอร์จึงใช้สารเติมแต่ง ฟิลเลอร์ เม็ดสี และสีย้อมที่เพิ่มการดูดกลืนพลังงานเลเซอร์ เพื่อการเปลี่ยนสีเฉพาะจุด การคาร์บอไนซ์ด้วยความร้อน และการเกิดฟองทางเคมี เมื่อผสมอย่างถูกต้อง สารเติมแต่ง คอมพาวด์ และสารให้สีจะไม่ส่งผลเสียต่อสมบัติพอลิเมอร์ ผ่านข้อกำหนด UL, NEMA, FDA, RoHS และ Yellow Card โดยไม่ต้องรับรองใหม่ ส่วนประกอบเคมีของสูตรที่ปรับให้เหมาะกับเลเซอร์ขึ้นกับหลายปัจจัย ทั้งชนิดและสีพอลิเมอร์ สีความคมชัดของรอยมาร์ก ชนิดกลไกปฏิกิริยาพื้นผิว และความยาวคลื่นเลเซอร์

ไฟเบอร์อิตเทอร์เบียม

เมื่อผสมอย่างถูกต้อง สารเติมแต่ง คอมพาวด์ และสารให้สีสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์จะไม่ส่งผลเสียต่อสมบัติพอลิเมอร์ ผ่านข้อกำหนด UL, NEMA, FDA, RoHS และ Yellow Card และไม่ต้องขอการรับรองใหม่

กลไกพื้นผิวพลาสติกสี่แบบให้ระดับความคมชัดต่างกันเมื่อเทียบกับสีของวัสดุ ทั้งสีอ่อน สีเข้ม และสีตามสั่ง ปฏิกิริยาพื้นผิวเหล่านี้ปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้นได้ด้วยพารามิเตอร์การมาร์กและการตั้งค่าเชิงแสง เช่น ความกว้างพัลส์ ขนาดจุดโฟกัส การขนานลำแสง ความหนาแน่นกำลัง ระยะโฟกัส ฯลฯ การควบคุมแหล่งเลเซอร์และการขึ้นลงของอุณหภูมิผิวพอลิเมอร์ให้ผลการมาร์กที่เสถียรที่สุด

• การคาร์บอไนซ์หรือ "การไหม้เกรียม" เกิดเมื่อพลังงานที่ดูดกลืนยกอุณหภูมิเฉพาะจุดของวัสดุรอบจุดดูดกลืนจนพอลิเมอร์สลายตัวด้วยความร้อน หากมีออกซิเจนพอลิเมอร์จะไหม้ แต่ภายในชิ้นงานที่ขาดออกซิเจน พอลิเมอร์จะไหม้เกรียมเป็นรอยมาร์กสีดำ ความดำของรอยขึ้นกับปริมาณพลังงานที่ดูดกลืนและเส้นทางการสลายตัวทางความร้อนของวัสดุ
• การเปลี่ยนแปลงเคมีหรือ "การเกิดฟอง" การเติมสารที่ปล่อยไอน้ำระหว่างสลายตัวทำให้พอลิเมอร์เกิดฟอง ระหว่างนั้นพลังงานเลเซอร์ถูกดูดกลืนโดยสารดูดกลืนที่อยู่ใกล้สารก่อฟอง ความร้อนทำให้สารก่อฟองสลายตัวและปล่อยไอน้ำ สารก่อฟองได้แก่อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนตต่าง ๆ เพื่อเลี่ยงการไหม้เกรียม กลไกนี้ต้องให้พอลิเมอร์สลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่าสารก่อฟอง การควบคุมพารามิเตอร์เลเซอร์อย่างระมัดระวังให้รอยมาร์กสีอ่อนคุณภาพสูงบนวัสดุสีเข้ม การควบคุมที่ไม่ดีทำให้รอยเปราะหรือความคมชัดต่ำ
• การเปลี่ยนสีด้วยการสลายตัว เกิดเมื่อพลังงานเลเซอร์สลายสารให้สีตัวหนึ่งในของผสม ทำให้สีเปลี่ยน ตัวอย่างคือคาร์บอนแบล็กผสมสารให้สีอนินทรีย์ที่เสถียร เมื่อโดนความร้อนคาร์บอนแบล็กระเหยไป เหลือสารให้สีอนินทรีย์ไว้
• การกัดเซาะ (ablation) เกิดเมื่อพอลิเมอร์ถูกทำให้ร้อนพอที่จะสลายตัวและระเหยผลพลอยได้ กลายเป็นบริเวณกัดลึก กลไกนี้ให้การแกะสลักความคมชัดต่ำ อ้างอิง: เลเซอร์ CO2 แบบคลื่นต่อเนื่อง (CW) ทำงานที่ความยาวคลื่น 10.6 µm (อินฟราเรดไกล) ให้กำลังพีกต่ำกว่ามาก และปกติไม่สามารถมาร์กความคมชัดสูงบนพลาสติกได้

ไม่ใช่พลาสติกและเลเซอร์ทุกชนิดจะให้รอยมาร์กเหมือนกัน!

ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมชื่อดังจำนวนมากไม่อาจผลิตในต้นทุนที่จับต้องได้ หากไม่มีเลเซอร์อุตสาหกรรมและโซลูชันคอมพาวด์มาร์กด้วยเลเซอร์ขั้นสูงของ SABREEN ตั้งแต่รอยมาร์กถาวรเชิงฟังก์ชันและตกแต่ง ไปจนถึงการป้องกันของปลอมและความปลอดภัยผลิตภัณฑ์ คอมพาวด์มาสเตอร์แบตช์มาร์กด้วยเลเซอร์ช่วยประหยัดต้นทุนพร้อมยกระดับคุณภาพและความเร็ว ท่ามกลางศัพท์คลุมเครือมากมายบนอินเทอร์เน็ต เช่น "การมาร์กเลเซอร์เย็น" และ "เลเซอร์ไฮบริด" รวมถึงการแข่งขันของผู้ขายอุปกรณ์เลเซอร์ราคาถูก อย่าปล่อยให้พนักงานขายที่ลำเอียงเข้าข้างอุปกรณ์ของตนบอกว่าควรซื้อเลเซอร์ชนิดใด พวกเขาไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านพอลิเมอร์และสารให้สี

ติดต่อ The Sabreen Group เพื่อเรียนรู้ว่าโซลูชันการมาร์กพลาสติกด้วยเลเซอร์ขั้นสูงและการตั้งค่าเลเซอร์อันแม่นยำของเรา รวมถึงแหล่งความยาวคลื่นที่มีประสิทธิภาพที่สุด จะสร้างความได้เปรียบการแข่งขันให้องค์กรได้อย่างไร

---

คำถามที่พบบ่อย

สารเติมแต่งสำหรับการมาร์กด้วยเลเซอร์ทำอะไรกันแน่

มันทำให้เรซินตอบสนองต่อพลังงานเลเซอร์อย่างควบคุมได้และทำซ้ำได้ที่ความยาวคลื่นที่ใช้ โดยสร้างความคมชัดในจุดที่พอลิเมอร์พื้นฐานแทบไม่ให้ความคมชัดเลย หรือทำให้ได้รอยมาร์กที่ยอมรับได้ที่พลังงานต่ำกว่าที่เรซินซึ่งไม่ได้ดัดแปรต้องใช้ มันเปลี่ยนสิ่งที่วัสดุทำภายใต้ลำแสง แทนที่จะเปลี่ยนตัวเลเซอร์

เลือกสารเติมแต่งที่เหมาะสมอย่างไร

โดยพิจารณาสี่อย่างพร้อมกัน ได้แก่ เรซิน สีของชิ้นงาน ความยาวคลื่นเลเซอร์ที่มีอยู่ และความคมชัดกับความคงทนที่งานนั้นต้องการ สารเติมแต่งที่ทำงานได้ดีในพอลิโพรพิลีนสีธรรมชาติที่ 1064 นาโนเมตร อาจไม่ให้ประโยชน์ใดเลยในพอลิคาร์บอเนตที่ใส่เม็ดสีภายใต้แหล่งกำเนิด CO2 การเลือกเป็นงานจับคู่ และการทดสอบกับเรซินที่ใช้ผลิตจริงคือสิ่งที่ให้ข้อสรุป

สารเติมแต่งเลเซอร์จะเปลี่ยนสีหรือสมบัติของชิ้นงานหรือไม่

อาจเปลี่ยนได้ ด้วยเหตุนี้จึงประเมินควบคู่ไปกับการพัฒนาสีแทนที่จะทำหลังจากนั้น ปริมาณที่ใส่ถูกจำกัดไว้เท่าที่การมาร์กต้องการ และสารเติมแต่งที่เป็นตัวเลือกจะถูกประเมินทั้งผลต่อรูปลักษณ์ และผลต่อสมบัติเชิงกลกับสมบัติตามกฎระเบียบที่ชิ้นงานต้องผ่าน

มีสารเติมแต่งเลเซอร์ที่สอดคล้องกับ FDA หรือไม่

มี สารเติมแต่งที่สอดคล้องกับ FDA มีบันทึกการใช้งานกับกระบอกฉีดยาทางการแพทย์ที่ทำจากพอลิโอเลฟิน กับท่อทางการแพทย์สำหรับหัตถการผ่าตัดแบบรุกล้ำ และกับฝาเครื่องดื่มแบบไม่มีแผ่นรองซึ่งมาร์กขณะเคลื่อนที่ที่ความเร็ว 2,000 ฝาต่อนาที ยังมีบันทึกถึงสารเติมแต่งสีดำสนิทที่ไม่มีแอนติโมนีทินออกไซด์ซึ่งเป็นโลหะหนัก

สารเติมแต่งกับมาสเตอร์แบตช์ต่างกันอย่างไร

สารเติมแต่งคือสารเคมีที่ออกฤทธิ์ ส่วนมาสเตอร์แบตช์คือสารเคมีนั้นที่กระจายตัวไว้ล่วงหน้าในเรซินพาหะที่ความเข้มข้นที่ทราบค่า เพื่อให้ป้อนเข้าสู่การผลิตตามปริมาณที่กำหนดได้ ในทางปฏิบัติจะระบุสารเติมแต่งตามสมรรถนะและซื้อมาในรูปมาสเตอร์แบตช์เพื่อความสะดวกในการจัดการ โดยอัตราการเจือจางกลายเป็นพารามิเตอร์ของกระบวนการ