激光打标添加剂

激光打标添加剂、激光敏感添加剂

塑料激光打标添加剂——工业激光器

The Sabreen Group 的塑料激光打标添加剂与着色剂配方，优化了塑料材料上激光打标与激光蚀刻的工艺流程，环保无污染，可理想替代昂贵的标签及油墨印刷工艺。激光敏感添加剂不仅提升打标质量，还能产生耐化学品、抗划伤的标记，并改善材料流动性。着色剂技术的最新突破——如激光专用炭黑、二氧化钛及发泡剂——带来卓越的对比度、精细的线边缘细节、定制色彩以及最快的打标速度（含「飞行打标」）。工业级纳秒 MOPA 镱光纤激光器因能产生短脉冲波形，是塑料打标的理想选择。

塑料激光打标添加剂

激光敏感添加剂

激光打标添加剂与着色剂——提升产能、降低成本

• 卓越打标质量，耐磨损、抗划伤
• 机器视觉代码读取稳定可靠
• 六西格玛过程控制

激光着色剂配方基体以低添加量包含专用添加剂、颜料、染料、选择性炭黑、二氧化钛及抗划伤剂。可供应预混配料、色母粒及液态色浆。对聚合物性能零影响，因采用行业认可化学品，无需重新认证。黄卡认证。激光添加剂、配混料及着色剂均符合 FDA、UL、NEMA、RoHS 要求。

激光优化塑料与常规塑料的对比

并非所有「激光优化」材料都需要使用额外化学品（即激光敏感添加剂）。

对常规零件进行打标时，常见问题是炭黑等着色剂浓度过高导致打标对比度下降。专家会调整浓度使其保持在临界阈值内，并根据激光波长——近红外 1060–1070nm、绿光 532nm 或 UV355nm——进行最终色彩微调以实现色彩匹配。在此情况下，产品可保留其行业认证。并非所有应用场景都需要激光添加剂才能提升打标质量。当改性常规塑料仍不足以改善打标效果时，则采用激光敏感配方融入着色剂基体的方式。与普遍认知相反，单一添加剂无法解决所有打标问题，且单一添加剂通常为粉末形态，难以使用且难以获得均匀效果。

聚合物激光打标表面作用机制

塑料打标与激光蚀刻最常用的激光类型为镱光纤激光器、钒酸盐激光器、DPSS 激光器及 YAG 激光器，均工作于近红外区（1060–1070nm）。然而，大多数聚合物在 1060–1070nm 处缺乏吸收特性；因此，聚合物科学与激光物理领域的专家采用添加剂、填料、颜料及染料来提升激光能量吸收，以实现局部变色、热碳化及化学发泡。经适当混配后，激光打标添加剂、配混料及着色剂对聚合物性能无不良影响，满足 UL、NEMA、FDA、RoHS 及黄卡等认证要求，且无需重新认证。激光优化配方的化学组成受多种因素影响，包括聚合物类型与颜色、打标对比色、表面反应机制类型及激光波长。

镱光纤激光器

经适当混配后，激光打标添加剂、配混料及着色剂对聚合物性能无不良影响，满足 UL、NEMA、FDA、RoHS 及黄卡等认证要求，且无需重新认证

四种不同的塑料表面作用机制相对于基材颜色产生不同程度的打标对比度——浅色、深色及自定义颜色。通过调整激光打标工艺参数和光学设置（如脉宽、光斑尺寸、准直度、功率密度、焦深等），可进一步优化这些表面反应。通过控制激光光源及聚合物表面的温度升降，可获得最佳打标效果。

• 碳化（炭化）：当吸收的能量使吸收点周围材料的局部温度升高至聚合物发生热降解时，即发生炭化反应。在有氧条件下，聚合物燃烧；而在工件内部，缺氧使聚合物炭化，形成黑色标记。标记的黑度取决于吸收能量的多少及材料的热降解路径。
• 化学变化（发泡）：加入在降解过程中释放水蒸气的添加剂，使聚合物发泡。在发泡过程中，激光能量被紧邻发泡剂的添加剂吸收，吸收体产生的热量使发泡剂降解并释放水蒸气。发泡剂包括氢氧化铝及各种碳酸盐。为避免炭化，该机制要求聚合物在高于发泡添加剂的温度下才降解。通过精确控制激光工作参数，可在深色基材上获得高质量的浅色对比标记。激光控制不当会导致形成易碎或低对比度标记。
• 降解变色：激光能量降解着色剂混合物中的某一着色剂，从而产生颜色变化。炭黑与稳定无机着色剂混合即为一例。加热时，炭黑蒸发，留下无机着色剂，实现变色。
• 烧蚀：当聚合物被充分加热，导致降解及降解副产物蒸发时，形成蚀刻区域。该机制产生低对比度的雕刻效果。参考数据：连续波（CW）CO₂ 激光器工作波长为 10.6µm（远红外光谱）。CW CO₂ 激光器峰值功率相对较低，通常无法在塑料上产生高对比度标记。

并非所有塑料与激光组合都能产生相同的打标效果！

若无工业激光器及 SABREEN 先进的激光可打标配混料解决方案，许多知名工业产品将无法以合理成本制造。从功能性、装饰性永久标记到防伪与产品安全，激光可打标母粒配混料在提升打标质量与速度的同时显著节约成本。互联网上充斥着「冷激光打标」、「混合激光」等模糊术语，低价激光设备经销商与制造商竞争激烈，切勿轻信立场偏颇的设备销售人员告诉您应购买哪种激光——他们并非聚合物与着色剂专家。

请联系 The Sabreen Group，了解我们先进的塑料激光打标解决方案及精确的激光配置参数（含最有效的激光波长光源），助贵公司赢得竞争优势。

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常见问题

激光打标助剂究竟起什么作用？

它使树脂在所用波长下以可控、可重复的方式响应激光能量——在基础聚合物几乎不产生对比度的地方产生对比度，或让标记在低于未改性树脂所需的能量下即可达到可接受的效果。它改变的是材料在光束下的行为，而不是改变激光器。

如何选择合适的助剂？

需同时针对四点：树脂、零件颜色、可用的激光波长，以及应用所要求的对比度与耐久性。在1064纳米下于本色聚丙烯中表现良好的助剂，在CO2光源下的着色聚碳酸酯中可能毫无作用。选型是一项匹配工作，对量产树脂的测试才是定论。

激光助剂会改变零件的颜色或性能吗？

可能会，因此要与颜色开发并行评估，而不是在其之后。添加量控制在打标所需的水平，并对候选助剂就其对外观，以及对零件必须满足的力学与法规性能的影响一并评估。

有符合FDA要求的激光助剂吗？

有。符合FDA要求的助剂已有使用记录，应用于聚烯烃医用注射器、用于侵入性外科手术的医用管路，以及以每分钟2,000个的速度在线打标的无垫片饮料瓶盖。另有记录的是一种不含重金属锑锡氧化物的深黑色助剂。

助剂与色母粒有什么区别？

助剂是活性化学成分本身；色母粒则是把该成分按已知浓度预分散在载体树脂中，以便在生产中计量加入。实务上按性能来指定助剂，出于操作便利以色母粒形式采购，而稀释比则成为一项工艺参数。