Công cụ kỹ thuật

Bảng tra khắc laser trên nhựa

Loại nhựa nào khắc tốt với laser sợi quang, UV và CO2, nên kỳ vọng loại vết khắc nào, và khi nào nhựa cần phụ gia khắc laser.

Khả năng khắc laser của các loại nhựa thông dụng

Nhựa được khắc khi hấp thụ năng lượng laser và phản ứng: bằng cách cacbon hóa (vết khắc tối, cơ chế phổ biến nhất), tạo bọt (vết khắc sáng trên chi tiết tối màu), đổi màu, hoặc bóc tách (ablation) một lớp bề mặt (thường cho độ tương phản thấp). Khả năng hấp thụ của nhựa phụ thuộc vào polymer, màu sắc và phụ gia - đó là lý do cùng một loại nhựa có thể khắc tốt ở màu đen nhưng hầu như không khắc được ở màu tự nhiên.

Đang hiển thị 21 trên 21 loại nhựa. Chọn một loại laser để sắp xếp các lựa chọn phù hợp nhất lên đầu.

Kết quả điển hình cho các mác thương mại thông dụng. Màu sắc, bột màu, chất độn, chất chống cháy và thông số laser đều làm thay đổi kết quả - mỗi màu là một lần thẩm định riêng.
Nhựa Sợi quang1064 nm UV355 nm CO210.6 µm
ABSAcrylonitril butadien styren Tốt Tối trên nền sáng, sáng (tạo bọt) trên nền tối Tốt Trung bình Vết khắc chìm màu nâu nhạt đến nâu
PolycarbonatePC Rất tốt Cacbon hóa cho độ tương phản tối mạnh Rất tốt Ưu tiên cho chi tiết trong suốt, mỏng hoặc y tế Trung bình Khắc chìm tạo vết lõm
PC/ABS và ASAHỗn hợp nhựa (blend) Rất tốt Khắc dễ; khắc quá mức là lỗi thường gặp Tốt Trung bình
Nhựa acrylic (mica)PMMA Kém + phụ gia Truyền qua 1064 nm gần như hoàn toàn Tốt Rất tốt Vết khắc mờ (frosted) sạch
PolypropylenePP Kém + phụ gia Gần như bắt buộc dùng phụ gia Trung bình Khắc được không cần phụ gia; tương phản vừa phải Kém Ăn mòn bề mặt; không có tương phản
PolyethyleneHDPE, LDPE Kém + phụ gia Gần như không đọc được nếu không có phụ gia Trung bình Kém Ăn mòn hoặc khắc chìm
TPO và TPE gốc olefinNhựa đàn hồi nhiệt dẻo Kém + phụ gia Tương tự PP; mác đen tạo bọt sáng màu với MOPA Trung bình Kém
NylonPA 6, PA 66 Trung bình + phụ gia Mác có bột màu khắc được; mác tự nhiên cần phụ gia Tốt Kém
PPAPolyamide chịu nhiệt cao Tốt Bán thơm; thường không cần phụ gia Tốt Kém
PBTPolybutylen terephtalat Tốt Mác có chất độn khắc còn tốt hơn Tốt Kém Nóng chảy không kiểm soát
PETPolyetylen terephtalat Trung bình + phụ gia PET trong suốt truyền qua 1064 nm Tốt Kém Nóng chảy không kiểm soát
PolystyrenePS, HIPS Tốt Dễ cacbon hóa; cửa sổ quy trình hẹp Tốt Kém
Nhựa acetalPOM Kém + phụ gia Phân rã thành chất bay hơi thay vì cacbon hóa Kém Kém
PVCCứng và mềm Trung bình + phụ gia Giải phóng HCl - bắt buộc hút khí axit Tốt Ưu tiên cho ống y tế Trung bình Truyền thống cho dây và cáp điện
PPSPolyphenylene sulfide Tốt MOPA, 20-40 ns, >100 kHz Tốt Kém
PEEKPolyete ete keton Tốt Khắc tối; hạn chế năng lượng Tốt Kém
PEI và PSUPolyeteimit, polysulfon Tốt Khắc sạch, thường không cần phụ gia Tốt Kém
PolyimideMàng PI, mạch in dẻo Trung bình Vốn đã tối màu - dải tương phản hẹp Rất tốt Tiêu chuẩn cho mạch in dẻo Kém
LCPPolymer tinh thể lỏng Kém + phụ gia Kháng lại các phản ứng tạo vết khắc Trung bình Kém
PTFE và fluoropolymerPTFE, FEP, PFA Kém + phụ gia Tốt + phụ gia Tốt nhất trên mác có chất độn hoặc biến tính Kém Bị phân hủy; khói độc hại
SiliconeLSR, HCR Kém + phụ gia Tốt Ưu tiên; giữ nguyên bề mặt Kém

Các mức đánh giá là điểm khởi đầu, không phải thông số kỹ thuật. Nhiều kết quả “kém” trở thành tốt khi có phụ gia khắc laser được phối trộn vào nhựa (trong bảng ghi + phụ gia), và khi một loại nhựa không hấp thụ, dùng phụ gia thường rẻ hơn thay đổi công nghệ laser.

Quý khách muốn Scott xem xét kết quả này?

Vui lòng nhập email và, nếu muốn, một dòng mô tả chi tiết. Các số liệu ở trên sẽ được gửi kèm tin nhắn của quý khách.

Ghi chú theo loại nhựa

ABS Acrylonitril butadien styren

Có một phần cấu trúc thơm, ABS dễ cacbon hóa: vết khắc tối trên mác sáng màu và vết khắc sáng dạng bọt trên mác tối màu. Các mác có bột màu thường khắc được mà không cần phụ gia; 0.5-3% phụ gia nhạy laser giúp tăng độ tương phản và tốc độ trên các màu sáng.

Khắc laser trên ABS →

Polycarbonate PC

Mạch chính có cấu trúc thơm của polycarbonate dễ cacbon hóa, cho độ tương phản tối mạnh mà không cần hoặc chỉ cần ít phụ gia. PC trong suốt truyền qua bước sóng 1064 nm, vì vậy hãy dùng laser UV hoặc mác trong suốt khắc laser được. Rạn do ứng suất có thể xuất hiện vài giờ sau khi khắc - dấu hiệu cho thấy năng lượng đưa vào quá mạnh.

Khắc laser trên polycarbonate →

PC/ABS và ASA Hỗn hợp nhựa (blend)

Cả hai đều có cấu trúc thơm và cacbon hóa tốt, nên khắc dễ mà không cần phụ gia. Khắc quá mức là lỗi thường gặp - hãy hạn chế năng lượng.

Khắc laser trên PC/ABS và ASA →

Nhựa acrylic (mica) PMMA

Acrylic truyền qua tia hồng ngoại gần gần như hoàn toàn, nên chùm tia laser sợi quang đi xuyên thẳng qua. Hãy dùng laser CO2, loại mà acrylic hấp thụ mạnh và cho vết khắc mờ sạch, laser UV, hoặc hợp chất trong suốt khắc laser được. Acrylic đúc tấm (cast) cho vết khắc mờ đồng đều hơn acrylic đùn.

Khắc laser trên acrylic →

Polypropylene PP

Polypropylene hấp thụ kém tia hồng ngoại gần và bị khử trùng hợp thay vì cacbon hóa, nên vật liệu chưa biến tính cho độ tương phản yếu ở mọi mức công suất. Khi có phụ gia khắc laser, nhựa cho vết khắc sắc nét ở tốc độ sản xuất - nút chai rượu vang và nắp lót trong chạy đến 2000 chi tiết mỗi phút.

Khắc laser trên PP và PE →

Polyethylene HDPE, LDPE

Polyethylene hầu như không hấp thụ ở bước sóng 1060-1070 nm và cho vết khắc gần như không đọc được nếu không có phụ gia. Nhìn chung nó dễ khắc hơn polypropylene, và HDPE là dễ nhất.

Khắc laser trên PP và PE →

TPO và TPE gốc olefin Nhựa đàn hồi nhiệt dẻo

TPO và nhiều mác TPE thuộc loại béo (aliphatic) và tương tự polypropylene: chúng cần phụ gia laser. Trên nhiều loại TPE màu đen, vết khắc sáng dạng bọt tạo bằng laser MOPA xung ngắn thường là lựa chọn duy nhất đọc được.

Nhựa đàn hồi nhiệt dẻo →

Nylon PA 6, PA 66

Nylon chưa biến tính hấp thụ ít ở 1064 nm, nên độ tương phản phụ thuộc vào bột màu hoặc phụ gia laser; các kết quả phổ biến là trắng trên đen, đen trên trắng và trắng trên xanh lam. Trên mác gia cường sợi thủy tinh, bề mặt giàu nhựa là điều kiện thiết yếu - bề mặt nhiều sợi khắc rất kém. Nylon hút ẩm, và độ ẩm làm thay đổi khả năng khắc.

Khắc laser trên nylon →

PPA Polyamide chịu nhiệt cao

Mạch chính bán thơm cacbon hóa dễ hơn PA 6 hoặc PA 66, nên thường không cần phụ gia. Phần lớn các mác chứa 30-50% sợi thủy tinh, vì vậy cần lưu ý hiện tượng lộ sợi.

Khắc laser trên PPA →

PBT Polybutylen terephtalat

Polyester có xu hướng tự nhiên là khắc tốt dưới laser hồng ngoại, và các mác có chất độn còn tốt hơn. Nhìn chung không khuyến nghị khắc polyester bằng laser CO2 do hiện tượng nóng chảy không kiểm soát.

Polyester (PET, PBT) →

PET Polyetylen terephtalat

PET đục khắc ở mức trung bình đến tốt dưới laser sợi quang; PET trong suốt truyền qua 1064 nm và cần laser UV hoặc mác khắc laser được. Laser UV hiệu quả tốt trên các polymer thơm như PET.

Khắc laser trên nhựa trong suốt →

Polystyrene PS, HIPS

Vòng thơm khiến polystyrene dễ cacbon hóa, nên tạo vết khắc rất dễ. Vấn đề thực sự là cửa sổ quy trình hẹp: điểm hóa mềm thấp, nên năng lượng quá cao sẽ làm chảy vết khắc.

Khắc laser trên polystyrene và HIPS →

Nhựa acetal POM

Acetal phân rã dây chuyền (unzip) thành chất bay hơi thay vì cacbon hóa, khiến nó thuộc nhóm nhựa khó khắc nhất. Quy trình khắc laser sợi quang đã được cấp bằng sáng chế của Sabreen đạt độ tương phản tối trên nền sáng trên acetal, loại nhựa trước đây không thể khắc được.

Các đổi mới sáng tạo về khắc laser của Sabreen →

PVC Cứng và mềm

PVC chứa khoảng 57% clo và giải phóng hydro clorua có tính ăn mòn khi bị chiếu laser, vì vậy chỉ được khắc khi có hệ thống hút khói được thiết kế cho khí axit - hướng dẫn chung của Sabreen là tránh gia công laser trên PVC trừ khi đã có đầy đủ các biện pháp kiểm soát đó. Laser UV giảm thiểu lượng HCl sinh ra và được ưu tiên cho ống y tế.

Khắc laser PVC an toàn →

PPS Polyphenylene sulfide

PPS thường khắc được không cần phụ gia, nhưng khả năng chịu nhiệt khiến cửa sổ quy trình hẹp. Để tạo vết khắc sáng trên các mác đen gia cường sợi thủy tinh thông dụng, laser sợi quang MOPA với độ rộng xung 20-40 ns và tần số trên 100 kHz là công cụ phù hợp.

Khắc laser trên PPS →

PEEK Polyete ete keton

PEEK cho vết khắc tối mà không cần phụ gia, và khắc quá mức là lỗi thường gặp. Để có kết quả ổn định nhất, laser sợi quang MOPA kết hợp phụ gia laser chịu nhiệt cao (chịu được nhiệt độ gia công 350-400°C) là lựa chọn cân bằng nhất; laser UV là phương án thay thế.

Khắc laser trên nhựa chịu nhiệt cao →

PEI và PSU Polyeteimit, polysulfon

Các polymer thơm chịu nhiệt cao như PEI và polysulfone cho vết khắc tối và sạch, thường không cần phụ gia.

Nhựa khắc laser được →

Polyimide Màng PI, mạch in dẻo

Polyimide có cấu trúc thơm và vốn đã tối màu, nên dải tương phản hẹp. Laser UV chiếm ưu thế trong gia công mạch in dẻo; trên màng mỏng phủ trên đường mạch đồng, bước sóng 355 nm là yêu cầu bắt buộc.

Khắc laser trên màng polyimide →

LCP Polymer tinh thể lỏng

Giống các polymer chịu nhiệt cao khác, LCP kháng lại các phản ứng nhiệt tạo vết khắc laser. Phụ gia chịu nhiệt cao giúp việc khắc trở nên khả thi.

Polymer tinh thể lỏng →

PTFE và fluoropolymer PTFE, FEP, PFA

Liên kết cacbon-flo cực kỳ bền và PTFE không có nhóm mang màu (chromophore). Laser UV và CO2 cho kết quả tốt hơn hồng ngoại gần, và các mác có chất độn hoặc biến tính bằng phụ gia là con đường đáng tin cậy. Khói fluoropolymer cần được đánh giá an toàn và sức khỏe riêng.

Khắc laser trên PTFE →

Silicone LSR, HCR

Laser UV được ưu tiên cho silicone: silicone cấp y tế ưu tiên khắc UV để bảo toàn tính nguyên vẹn của bề mặt và tính tương thích sinh học. Khắc bằng laser sợi quang cần mác khắc laser được.

Khắc laser UV so với laser sợi quang →

Cách đọc bảng tra

  • Rất tốt - vết khắc tương phản cao, dễ đọc trên hầu hết các mác mà không cần phụ gia.
  • Tốt - vết khắc ổn định; độ tương phản phụ thuộc vào màu sắc và thông số.
  • Trung bình - khắc được, nhưng độ tương phản hoặc chất lượng còn hạn chế.
  • Kém - hầu như không có vết khắc sử dụng được trên các mác thông thường.
  • Không phù hợp - laser làm chảy hoặc phân hủy vật liệu thay vì khắc lên nó.

Nhãn + phụ gia nghĩa là phụ gia khắc laser thường biến kết quả thành tốt. Hàm lượng phụ gia từ 0.01% đến 4.0% khối lượng trong chi tiết thành phẩm, thường là 0.01-2.0% sau khi tối ưu, và phụ gia thường cũng giúp tăng tốc độ khắc.

Chọn laser nào cho nhựa?

Laser sợi quang (1064 nm) là công cụ chủ lực trong sản xuất, có tổng chi phí sở hữu thấp nhất cho phần lớn nhu cầu khắc và cho kết quả rất tốt trên nhựa tối màu và có bột màu. Muội than (carbon black) hấp thụ mạnh ở 1064 nm, nên các mác màu đen thường khắc được mà không cần phụ gia. Nhiều loại nhựa không có bột màu và nhựa trong suốt hầu như không hấp thụ ở bước sóng này. Laser sợi quang MOPA, với độ rộng xung điều chỉnh được, mở rộng khả năng cho các polymer nhạy nhiệt và cho vết khắc sáng trên nhựa tối màu.

Laser UV (355 nm) khắc với lượng nhiệt thấp hơn nhiều. Đây là lựa chọn thực tế cho chi tiết nhạy nhiệt và trong suốt không có phụ gia, chi tiết tinh xảo, silicone và mạch in dẻo polyimide, với chi phí đầu tư cao hơn laser sợi quang.

Laser CO2 (10.6 µm, cả 9.3 µm) được hấp thụ tại bề mặt của gần như mọi loại nhựa và khắc chìm, tạo mờ hoặc cắt thay vì làm tối màu. Acrylic cho vết khắc mờ sạch; trên hầu hết các loại nhựa khác, laser CO2 sóng liên tục không thể tạo vết khắc có độ tương phản cao.

Chùm tia xanh lục (532 nm) và UV cũng có thể được hội tụ bên trong chi tiết trong suốt để khắc dưới bề mặt.

Vết khắc tối hay vết khắc sáng?

Vết khắc tối hình thành từ quá trình cacbon hóa, được thúc đẩy bởi xung dài hơn và nhiều nhiệt hơn; chúng cho độ tương phản tốt nhất trên chi tiết sáng màu và chịu mài mòn cũng như UV tốt. Vết khắc sáng hình thành từ quá trình tạo bọt, được thúc đẩy bởi xung ngắn, công suất đỉnh cao - con đường tiêu chuẩn để tạo vết khắc trắng trên chi tiết tối màu, dù vết khắc dạng bọt kém chịu mài mòn hơn.

Câu hỏi thường gặp

Laser nào tốt nhất để khắc nhựa?

Laser sợi quang (1064 nm) là công cụ chủ lực trong sản xuất, có tổng chi phí sở hữu thấp nhất và cho kết quả rất tốt trên nhựa tối màu và có bột màu - nhưng nhiều loại nhựa không có bột màu cần phụ gia laser để hấp thụ bước sóng đó. Laser UV (355 nm) là lựa chọn thực tế cho chi tiết nhạy nhiệt và trong suốt không có phụ gia. Laser CO2 khắc chìm và tạo mờ thay vì làm tối màu, và đặc biệt hiệu quả trên acrylic.

Có thể khắc laser trên polypropylene không?

Bản thân nhựa thì khắc không tốt: polypropylene hấp thụ kém tia hồng ngoại gần và bị khử trùng hợp thay vì cacbon hóa, nên vật liệu chưa biến tính cho độ tương phản yếu ở mọi mức công suất. Khi được phối trộn với phụ gia khắc laser, nhựa cho vết khắc sắc nét ở tốc độ sản xuất.

Phụ gia khắc laser là gì?

Một loại bột màu nhạy laser - thường được cung cấp dưới dạng masterbatch (hạt nhựa đậm đặc) - hấp thụ năng lượng laser và thúc đẩy quá trình cacbon hóa hoặc đổi màu của nhựa xung quanh nó. Hàm lượng từ 0.01% đến 4.0% khối lượng trong chi tiết thành phẩm, thường là 0.01-2.0% sau khi tối ưu, và phụ gia thường cho phép khắc nhanh hơn ở công suất thấp hơn.

Vì sao một số loại nhựa cho vết khắc sáng còn số khác cho vết khắc tối?

Vết khắc tối hình thành từ quá trình cacbon hóa, được thúc đẩy bởi xung dài hơn và nhiều nhiệt hơn; chúng hiển thị rõ nhất trên chi tiết sáng màu. Vết khắc sáng hình thành từ quá trình tạo bọt, được thúc đẩy bởi xung ngắn, công suất đỉnh cao, và là con đường tiêu chuẩn để tạo vết khắc trắng trên chi tiết tối màu. Muội than hấp thụ mạnh ở 1064 nm, đó là lý do các mác màu đen thường tạo bọt thành vết khắc sáng mà không cần phụ gia.

Cần khắc loại nhựa không có trong bảng?

Sabreen phát triển quy trình khắc laser và gói phụ gia cho nhựa sản xuất. Hãy gửi cho chúng tôi loại nhựa, màu sắc và vết khắc quý khách cần.

Trao đổi với Scott Sabreen
Scott Sabreen

Scott Sabreen
Chủ tịch kiêm Kỹ sư trưởng
Hơn 30 năm kinh nghiệm

Hãy mô tả vấn đề trong hai câu. Scott Sabreen trực tiếp trả lời, thường trong vòng một ngày làm việc.

Gửi thành công!

Cảm ơn quý khách. Scott đã nhận được tin nhắn và sẽ trả lời qua email, thường trong vòng một ngày làm việc.

Chúng tôi đã nhận được yêu cầu của quý khách

Chúng tôi đã nhận được yêu cầu của quý khách và sẽ liên hệ trong thời gian sớm nhất.

🌐 Tiếng Việt ▴