Jeszcze kilka lat temu kolorowe znakowanie laserowe było ograniczone tylko do koloru czarnego. Laser miał to ograniczenie w porównaniu z innymi technologiami: druk atramentowy lub tampodruk już dawno umożliwiły wielokolorową grafikę. Stanowiło to poważną wadę lasera, zwłaszcza w sektorach, w których estetyka produktu jest głównym celem (promocyjnym, medycznym, kosmetycznym, luksusowym motoryzacyjnym). Obecnie, dzięki rozwojowi nowych źródeł laserowych – w szczególności technologii MOPA – i zwiększonej precyzji kontroli parametrów za pomocą oprogramowania, sytuacja zmieniła się diametralnie. Uzyskanie doskonałych i stabilnych kolorów jest nie tylko możliwe, ale także powtarzalne z doskonałą niezawodnością produkcji.
Jak działa kolorowe oznakowanie?
Znakowanie kolorem jest procesem opartym na interakcji między laserem a powierzchnią materiału, poprzez kontrolowane tworzenie warstwy tlenku o różnej grubości. Warstwa ta zmienia współczynnik załamania światła, generując interferencję optyczną, która skutkuje różnymi widocznymi kolorami w zależności od utworzonej grubości i rodzaju obrabianego materiału.
Długość impulsu i inne zmienne lasera określają ilość energii wykorzystywanej do podgrzania powierzchni materiału. W ten sposób można uzyskać kontrolowane i miejscowe utlenianie powierzchni produktu. Ponadto, aby zagwarantować proces znakowania kolorem, wymagane jest bardzo precyzyjne ogniskowanie obrabianego obszaru.
Ponieważ nie ma tu usuwania materiału ani grawerowania mechanicznego, jest to czysto fizyczna modyfikacja powierzchni, co jest bardzo cenione w sektorach, w których wymagana jest maksymalna czystość i integralność części.
Poniżej znajduje się film przedstawiający kolorowe znakowanie wykonane na płycie stalowej AISI 304 za pomocą lasera światłowodowego MOPA o mocy 30 W.
Na jakich materiałach można wykonywać kolorowe znakowanie laserowe?
Podobnie jak w przypadku każdego rodzaju zastosowania lasera, efekt i parametry są bardzo różne, gdy mówimy o znakowaniu laserowym na metalach lub znakowaniu na plastiku.
Obecnie kolorowe znakowanie stali jest bardzo popularne, ponieważ jest to materiał, który najlepiej reaguje i na którym można uzyskać szeroką gamę kolorów. Kolorowe znakowanie jest w rzeczywistości możliwe tylko na materiałach, które mogą być utleniane w kontrolowany sposób i wykazują wyraźnie widoczną interferencję kolorów.
Ponownie, parametrami wpływającymi na wynik są częstotliwość lasera, moc, prędkość, odległość ogniskowa i inne.
Materiały mające zastosowanie do kolorowego znakowania metali obejmują
- Stal nierdzewna: najczęściej stosowana, pozwala na uzyskanie szerokiego i stabilnego zakresu kolorów.
- Titanium: doskonała reakcja na parametry MOPA, z intensywnymi i zdefiniowanymi kolorami.
- Chrom i stopy chromu: bardziej ograniczone kolory, ale dobra reakcja na precyzyjne parametry.
- Inne polerowane metale (miedź, mosiądz): teoretycznie znakowalne, ale mniej stabilne w czasie.
Tworzywa sztuczne same w sobie nie nadają się do znakowania kolorami poprzez utlenianie, ponieważ nie tworzą warstwy tlenku kompatybilnej z tego typu efektem optycznym. Istnieją jednak specyficzne pigmenty i dodatki, które mogą reagować ze światłem laserowym w celu uzyskania zmian koloru (nie jest to jednak uważane za znakowanie „kolorowe” w ścisłym tego słowa znaczeniu, ale raczej efekt termiczny/pigmentowy).
Idealny laser do znakowania kolorowego
Do tego typu procesów zawsze zalecamy laser światłowodowy MOPA, który jest najbardziej odpowiedni ze względu na swoją charakterystykę i wydajność. System Master Oscillator Power Amplifier (tj. laser MOPA) umożliwia stosowanie różnych kształtów fali laserowej o czasie trwania impulsu od 1ns do 350ns i różnych kombinacjach częstotliwości/energii na impuls.
W porównaniu do standardowego lasera światłowodowego, MOPA umożliwia:
- Precyzyjna kontrola impulsu laserowego: niezbędna do regulacji grubości tlenku.
- Elastyczność kształtu fali: przydatna przy dostosowywaniu lasera do różnych materiałów.
- Szeroki zakres częstotliwości (od kilku kHz do > 1 MHz): niezbędny do prawidłowego zarządzania poborem ciepła.
Ponadto, dzięki możliwości dostosowania energii na impuls, nakładania się plamek i gęstości mocy, laser MOPA gwarantuje wyższą jakość estetyczną niż inne systemy.
Public Relations Manager | LASIT
Public Relations Manager w LASIT od 2019 roku, Claudia Neri odpowiada za zarządzanie działem Marketingu i Komunikacji. Opracowuje strategię komunikacji firmy, koordynując działania z zakresu public relations, promocji marki i komunikacji instytucjonalnej na rynku włoskim i międzynarodowym.
