Fatores-Chave a Considerar Antes de Comprar uma Máquina de Marcação a Laser

O Que é uma Máquina de Marcação a Laser?

Marcação a laser é um método para rotular vários tipos de objetos usando um laser. O princípio da marcação a laser é que um feixe de laser de alguma forma modifica a aparência óptica de uma superfície que atinge. Isso pode ocorrer através de uma variedade de mecanismos:

1. Ablação de material (gravação a laser); às vezes removendo alguma camada superficial colorida.

2. Fusão de metal, modificando assim a estrutura da superfície.

3. Queima leve (carbonização) ex. de papel, papelão, madeira, ou polímeros.

4. Transformação (ex. branqueamento) de pigmentos (aditivos industriais a laser) em material plástico.

5. Expansão de polímero, se ex. algum aditivo é evaporado.

6. Geração de estruturas superficiais como pequenas bolhas.

Ao escanear o feixe de laser (ex. com dois espelhos móveis), é possível escrever rapidamente letras, símbolos, códigos de barras, e outros gráficos, usando varredura vetorial ou raster. Outro método é usar uma máscara que é imagem na peça (marcação por projeção, marcação por máscara). Este método é simples e mais rápido (aplicável mesmo com peças em movimento) mas menos flexível que varredura.

"Marcação a laser" significa marcação ou rotulagem de peças e materiais com feixe de laser. A este respeito, diferentes processos são distinguidos, como gravação, remoção, coloração, recozimento e espumação. Dependendo do material e requisito de qualidade, cada um destes procedimentos tem suas próprias vantagens e desvantagens.

Como Funciona uma Máquina de Marcação a Laser?

Fundamentos da tecnologia a laser

Todos os lasers consistem de três componentes:

1. Uma fonte de bomba externa.

2. O meio ativo do laser.

3. O ressonador.

A fonte de bomba guia energia externa para o laser.

O meio ativo do laser está localizado no interior do laser. Dependendo do design, o meio do laser pode consistir de mistura de gás (laser CO2), de corpo de cristal (laser YAG) ou fibras de vidro (laser de fibra). Quando energia é alimentada ao meio do laser através da bomba, emite energia na forma de radiação.

O meio ativo do laser está localizado entre dois espelhos, o "ressonador". Um destes espelhos é um espelho unidirecional. A radiação do meio ativo do laser é amplificada no ressonador. Ao mesmo tempo, apenas certa radiação pode deixar o ressonador através do espelho unidirecional. Esta radiação agrupada é a radiação laser.

Benefícios da Máquina de Marcação a Laser

Marcação de Alta Precisão com Qualidade Constante

Graças à alta precisão da marcação a laser, até gráficos muito delicados, fontes de 1 ponto e geometrias muito pequenas sairão claramente legíveis. Ao mesmo tempo, marcação com laser garante resultados de alta qualidade constantes.

Alta Velocidade de Marcação

Marcação a laser é um dos processos de marcação mais rápidos disponíveis no mercado. Isso resulta em alta produtividade e benefícios de custo durante fabricação. Dependendo da estrutura e tamanho do material, diferentes fontes de laser (ex. lasers de fibra) ou máquinas a laser (ex. lasers galvo) podem ser usadas para aumentar ainda mais a velocidade.

Marcação Durável

Gravação a laser é permanente e ao mesmo tempo resistente a abrasão, calor e ácidos. Dependendo das configurações de parâmetros do laser, certos materiais também podem ser marcados sem danificar a superfície.

Aplicações da Máquina de Marcação a Laser

Máquina de marcação a laser tem enorme variedade de aplicações:

1. Adicionar números de peça, datas de "validade" e similares em embalagens de alimentos, garrafas, etc.

2. Adicionar informações rastreáveis para controle de qualidade.

3. Marcar placas de circuito impresso (PCBs), componentes eletrônicos, e cabos.

4. Imprimir logotipos, códigos de barras e outras informações em produtos.

Comparado com outras tecnologias de marcação como impressão a jato de tinta e marcação mecânica, marcação a laser tem várias vantagens, como velocidades de processamento muito altas, baixo custo operacional (sem uso de consumíveis), qualidade constante alta e durabilidade dos resultados, evitando contaminações, capacidade de escrever características muito pequenas, e altíssima flexibilidade em automação.

Materiais plásticos, madeira, papelão, papel, couro e acrílico são frequentemente marcados com lasers CO2 de potência relativamente baixa. Para superfícies metálicas, estes lasers são menos adequados devido à pequena absorção em seus comprimentos de onda longos (cerca de 10 μm); comprimentos de onda de laser ex. na região de 1-μm, como podem ser obtidos ex. com lasers Nd:YAG bombeados por lâmpada ou diodo (tipicamente Q-switched) ou com lasers de fibra, são mais apropriados. Potências típicas de laser usadas para marcação são da ordem de 10 a 100 W. Comprimentos de onda mais curtos como 532 nm, como obtidos por duplicação de frequência de lasers YAG, podem ser vantajosos, mas tais fontes nem sempre são economicamente competitivas. Para marcação de metais como ouro, que tem absorção muito baixa na região espectral de 1-μm, comprimentos de onda curtos de laser são essenciais.

Metais

Aço inoxidável, alumínio, ouro, prata, titânio, bronze, platina ou cobre

O laser tem servido bem por muitos anos, particularmente quando se trata de gravação a laser e marcação a laser de metais. Não apenas metais macios, como alumínio mas aço ou ligas muito duras também podem ser marcados com precisão, legibilidade e rapidez usando laser. Com certos metais, como ligas de aço, é até possível implementar marcações resistentes à corrosão sem danificar a estrutura da superfície usando marcação por recozimento. Produtos feitos de metal são marcados com lasers em ampla gama de indústrias.

Plásticos

Policarbonato(PC), Poliamida(PA), Polietileno (PE), Polipropileno (PP), Copolímero de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), Poliimida (PI), Poliestireno (PS), Polimetilmetacrilato (PMMA), Poliéster (PES)

Plásticos podem ser marcados ou gravados com lasers de várias maneiras. Com laser de fibra, você pode marcar muitos plásticos comercialmente usados diferentes, como policarbonato, ABS, poliamida, e muitos mais com acabamento permanente, rápido, de alta qualidade. Graças aos baixos tempos de configuração e flexibilidade que um laser de marcação oferece, você pode marcar até pequenos lotes economicamente.

Materiais orgânicos

Materiais orgânicos requerem soluções especiais para fornecê-los com marcações permanentes com contornos claros. Nossos especialistas desenvolvem Sistemas de Marcação a Laser que endereçam perfeitamente este requisito. Sistemas cuja intensidade pode ser controlada para manter geração de calor dentro dos limites desejados.

Vidro e Cerâmicas

Materiais como vidro e cerâmicas colocam demandas rigorosas em nossos clientes e indústrias em que operam. Para este propósito, STYLECNC desenvolveu tecnologia capaz de aplicar marcações de alto contraste, livres de trincas, em vidro.

Diferentes Processos de Máquina de Marcação a Laser

Marcação por Recozimento

Marcação por recozimento é tipo especial de gravação a laser para metais. O efeito de calor do feixe de laser causa processo de oxidação sob a superfície do material, resultando em mudança de cor na superfície do metal.

Gravação a Laser

Durante gravação a laser, a superfície da peça é fundida e evaporada com o laser. Consequentemente, o feixe de laser remove o material. A impressão assim produzida na superfície é a gravação.

Remoção

Durante remoção, o feixe de laser remove os revestimentos superiores aplicados ao substrato. Um contraste é produzido como resultado das diferentes cores de revestimento superior e substrato. Materiais comuns marcados a laser por meio de remoção de material incluem alumínio anodizado, metais revestidos, folhas e filmes, ou laminados.

Espumação

Durante espumação, o feixe de laser funde um material. Durante este processo, bolhas de gás são produzidas no material, que refletem a luz difusamente. A marcação assim sairá mais clara que áreas que não foram gravadas. Este tipo de marcação a laser é usado principalmente para plásticos escuros.

Carbonização

Carbonização permite contrastes fortes em superfícies claras. Durante o processo de carbonização o laser aquece a superfície do material (mínimo 100° C) e oxigênio, hidrogênio ou combinação de ambos gases é emitido. O que resta é área escurecida com maior concentração de carbono.

Carbonização pode ser usada para polímeros ou bio-polímeros como madeira ou couro. Como carbonização sempre leva a marcas escuras, o contraste em materiais escuros será mínimo.

Marcação Colorida

Marcação colorida é processo de marcação que usa fonte de laser de fibra MOPA para marcar cor em superfície metálica como aço inoxidável, titânio, etc. MOPA refere-se a configuração consistindo de laser mestre (ou laser semente) e amplificador óptico para aumentar potência de saída.

Marcação 3D

Sistema de marcação a laser 3D é através de controle de software lente de feixe expandido óptico na direção do eixo óptico movimento alternado de alta velocidade, ajuste dinâmico da distância focal do feixe de laser, fazendo ponto focal em diferentes locais na superfície da peça manter uniforme, para realizar superfície 3D, precisão de superfície de processamento a laser.