Na metalu je izbor jednostavan: vlaknasti laser od 1064 nm označava većinu legura, a samo visoko reflektirajući metali (bakar, srebro, zlato) zahtijevaju testiranje. Na plastici, isti snop proizvodi crni, kontrastni trag na jednom dijelu, a ništa na drugom, iako oba izgledaju identično. Razlika leži u polimeru, bojilu i punilu, a ne u postavkama mašine.
Stoga lasersko označavanje plastike zahtijeva drugačiji redoslijed od čelika: prvo materijal, zatim talasna dužina, pa snaga i brzina. Ovaj tekst ovo organizuje u jednu matricu: materijal × talasna dužina (10,6 µm CO2, 1064 nm vlakno, 355 nm UV) × efekat × da li je potreban laserski aktivni aditiv. Ovu matricu popunjavamo samo informacijama koje su potvrdili proizvođači izvora i publikacije; preostala polja su označena kao "zahtijeva testiranje".
Na kraju se nalazi testni list prije implementacije i odjeljak o ispušnim plinovima, budući da su ispušni plinovi dio procesa za plastiku. Metode označavanja i razlika između oznake i gravure razmatraju se odvojeno u tekstu o trajnom označavanju dijelova (izvor na poljskom) .
Četiri mehanizma: Šta laser radi polimeru
Laser ne "urezuje" natpis u materijal samo na jedan način. Prema proizvođaču laserskog uređaja, način promjene materijala prvenstveno zavisi od talasne dužine i trajanja impulsa, a u praksi se koriste četiri mehanizma.
| Mehanizam | Šta se dešava | Tipičan izgled | Da li postoji materijalna šteta? |
|---|---|---|---|
| Promjena boje | Hemijska reakcija pigmenta ili polimera | Tamni znak na svijetloj pozadini ili svijetli znak na tamnoj pozadini | Ne - glatka površina |
| Karbonizacija | Matrična piroliza; crna oznaka su ugljični proizvodi (Polymers 2019) | Crna ili tamnosmeđa | Minimalno |
| Pjenjenje | Topljenje i gasifikacija; mjehurići raspršuju svjetlost (Polymers 2019) | Svijetli, izdignut trag na tamnoj plastici; prema proizvođaču mašine, 20–40 µm | Ne - znak štrči |
| Uklanjanje sloja | Fotografija laka ili otiska | Kontrast od sloja ispod (tipke, paneli) | Da - samo završni premaz |
Pravilo proizilazi iz materijala proizvođača označavanja: na svijetlim materijalima, cilj je tamni trag (karbonizacija ili promjena boje), dok je na tamnijim materijalima svijetli trag (pjenjenje). Koji se mehanizam aktivira na dijelu zavisi od toga da li polimer i njegova boja apsorbuju datu talasnu dužinu - i to je suština odabira.
Šta svaka talasna dužina utiče na materijal
CO2 (10,6 µm) apsorbira većina organskih materijala; proizvođač oznaka opisuje njegov učinak kao zagrijavanje i topljenje površine, stvarajući konveksni ili konkavni trag. Ovaj snop je pogodan za prozirne materijale (radi na staklu i PET-u), za uklanjanje slojeva i ambalaže; kontrast boja na čvrstim tehničkim plastikama je ograničen.
Vlakna (1064 nm), prema proizvođaču oznaka, "prvenstveno zagrijavaju površinu kako bi stvorile oznaku" i ne označavaju prozirne predmete. Proizvođač lasera navodi sljedeće materijale označene vlaknima: ABS, poliamid, polikarbonat, PMMA i "plastiku s laserskim aditivima". Tamo gdje materijal apsorbira 1064 nm, vlakna su najjeftiniji i najbrži izvor; PE i PP bez aditiva ne proizvode čitljivu oznaku.
Zelena (532 nm) je, prema proizvođaču mašine, "širi raspon materijala" od standardnih 1064 nm; rijetka je u poljskim prodavnicama, a osim ove opšte deklaracije, nema podataka po materijalu, tako da ih ne uključujemo u matricu - provjerite sa proizvođačem za izvore.
UV fotoni (355 nm) prekidaju molekularne veze umjesto da tope materijal - ovo je "hladno označavanje" s minimalnim termičkim naprezanjem. Proizvođač mašine za označavanje specificira UV za PC, ABS i PA, za prozirne plastike bez aditiva, za silikon i za PE/PP; proizvođač mašine specificira UV za plastiku otpornu na plamen. UV tačka je manja, što je važno za sitnozrnate kodove na elektronici.
Materijal × Talasna dužina × Efekat × Aditivna matrica
U nastavku smo saželi ono što se može potkrijepiti izvorima. "Probno" znači da navedeni izvori ne daju konačan zaključak za ovu kombinaciju - rezultat zavisi od boje i aditiva i zahtijeva testiranje na vašoj vlastitoj seriji.
| Materijal | CO2 10,6 µm | Vlakno 1064 nm | UV 355 nm | Tipičan efekat | Laserski aktivni aditiv |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | pokušaj | da, bez aditiva | da - crna mrlja na prirodnom | promjena boje / karbonizacija | NE |
| Računar | pokušaj | Da | da - također i znak unutar prozirnog | promjena boje, tamni trag | NE |
| PA6 / PA66 | pokušaj | Da | da - svijetli znak na tamnoj pozadini | pjenjenje / promjena boje | NE |
| PA sa staklenim vlaknima | pokušaj | test - sa punilom "može biti drugačije označeno" | pokušaj | zavisi od boje i aditiva | zavisi od stranke |
| POM | pokušaj | nema izvora proizvođača - nemojte pretpostavljati da radi | pokušaj | zavisi od boje i aditiva | pokušaj |
| Stručnjak za profesionalce | pokušaj | slabo se upija, jedva mijenja boju | da, sa određenim parametrima | promjena boje | da u IR; ne u UV |
| PP | pokušaj | slabo upija, ne karbonizira | da, sa određenim parametrima | promjena boje | Da, sa IR-om, ali ne pomaže uvijek. |
| PET | da - prozirno | da - visoka osjetljivost | da, prozirno i u boji | promjena boje | NE |
| PMMA | da - mat gravura | Da | pokušaj | olakšanje / promjena boje | NE |
| PS | pokušaj | da - visoka osjetljivost | pokušaj | karbonizacija / promjena boje | NE |
| PEEK | pokušaj | pokušaj | pokušaj | zavisi od boje i aditiva | pokušaj |
| Silicijum | pokušaj | pokušaj | da - veoma visok kontrast | promjena boje | ne sa UV zračenjem |
| TPU | pokušaj | obično zahtijeva dodatak | pokušaj | promjena boje | da s IR-om |
| PBT | pokušaj | pokušaj | pokušaj | zavisi od boje i aditiva | pokušaj |
| PVC | ne bez hemijske filtracije — hlor → HCl | ne bez hemijske filtracije — hlor → HCl | bez izvora; isti hlor | zlatni znak (CO2) samo sa hemijskom filtracijom | — |
Zašto "da" u tabeli: vlakna na ABS-u, PA, PC-u i PMMA — proizvođač lasera; ABS, PS, PET pod IR-om, slaba apsorpcija za PE i PP, aditivi za PE, PP i TPU — Polimeri 2019; UV na ABS-u, PC-u, PA, PET-u, silikonu, te PE i PP, CO2 na prozirnom PET-u, punilo od stakla — proizvođač mašine za označavanje; PVC — proizvođač sistema za označavanje. Proizvođač mašine za označavanje napominje da ugljična crna plastika "često dobro označava", dok je kod recikliranih materijala to teže - isti trgovački naziv u dvije serije može dati dva različita rezultata.
Zašto PE, PP i prozirne plastike zahtijevaju UV ili aditive
Polietilen i polipropilen su najčešći materijali za pakovanje, a ujedno i najteži za vlakna. Studija Czyżewskog i koautora (Polymers 2019) jasno navodi da HDPE i PP slabo apsorbuju zračenje od 1064 nm, tako da jedva mijenjaju boju, a PP se ne karbonizuje.
Postoje dvije opcije. Prva je laserski aktivni aditiv (LMA, masterbatch) koji se dodaje tokom injekcije ili ekstruzije, a koji apsorbira infracrveno zračenje i inicira promjenu boje. Ovo rješenje je za proizvođača komponenti, a ne za sredstvo za označavanje: gotovi dio se ne može "rafinirati". Aditiv također nije garancija - u citiranoj studiji, LMA u PP-u je smanjio kontrast, a PP pigmentiran ugljičnim crnilom je označen kao najbolji.
Druga opcija je UV. Proizvođač mašine za označavanje navodi da PE i PP "zahtijevaju specifične UV parametre", ali oni označavaju bez aditiva. Prozirni materijali, kojima su stariji IR laseri zahtijevali hemijske aditive, ne zahtijevaju ih pod UV zračenjem. Ako označavate tuđe dijelove i nemate kontrolu nad formulom, označavanje plastike UV laserom je jedini način da to uradite, bez obzira na to šta je prerađivač dodao.
UV hladno označavanje: Kada se 355 nm isplati dodatno platiti
Proizvođač oznaka objašnjava da plastika "zadržava" toplinu: izvor topline može iskriviti ili nabubriti dio, pa preporučuju UV zračenje za osjetljive dijelove. Drugi proizvođači dodaju da kraći impulsi (MOPA) ograničavaju pjenjenje i topljenje - ovo je indirektan pristup koji ne zamjenjuje druge valne duljine.
Roboteus nudi ovu ulogu sa UV markerom RBZ 1515UV : UV izvor JPT 5 W (355 nm), radno područje od 150 × 150 mm, visina obratka do 250 mm, brzina galvanometrijske glave do 7 m/s, tačnost do 0,01 mm i vijek trajanja izvora do 20.000 radnih sati prema proizvođaču. Potrošnja energije: maksimalno 900 W na 230 V; EZCAD 2 uključen, LightBurn opcionalno. Proizvođač opisuje proces kao fotohemijsku ablaciju bez termičkog oštećenja i navodi plastiku, staklo, keramiku, elektroniku i označavanje u hodu. Približna cijena na roboteus.com: od 19.512,00 PLN neto (od oktobra 2026.), konfigurisano za proces.
Doplata za UV zračenje je mjerljiva. Prema cijenama iz oktobra 2026. godine, jedna prodavnica određuje cijenu UV lampe od 5 W po neto cijeni od 28.455,28 PLN, u poređenju sa 15.121,95 PLN neto za vlakno od 30 W (razlika od 13.333,33 PLN); u dvije druge prodavnice, razlika između UV lampe od 5 W i vlakna od 30 W je slična - potpuni pregled dat je u tekstu o odabiru markera. Ova razlika ima smisla ako vaše komponente uključuju PE, PP, prozirnu plastiku, silikon ili medicinske dijelove - proizvođač markera navodi da je UV oznaka na medicinskim materijalima otporna na rastvarače, autoklave i abraziju, te da tampon štampa blijedi nakon sterilizacije.
Ako prvenstveno označavate ABS, PC i PA, kao i plastiku i metal, vlakna su obično dovoljna. RBZ 2020 vlaknasti marker (Raycus 50 W, polje 200 × 200 mm) proizvođač opisuje kao mašinu za metale i odabrane plastike. U našem vodiču o odabiru laserskog markera (izvor na poljskom) obradili smo snagu, polje i odabir izvora.
PVC i hlorisana plastika: hlor, HCl i hemijska filtracija
PVC proizvodi čitljiv trag pod laserom - proizvođač sistema za označavanje u svojoj napomeni o primjeni opisuje "jedinstveni zlatni trag" napravljen od CO2, izdržljiv i otporan na abraziju - i to je zamka. U istoj napomeni se navodi da lasersko označavanje PVC-a oslobađa hlornu paru, a da hlor u kombinaciji s vodenom parom stvara hlorovodoničnu kiselinu, koja razgrađuje metale i plastiku u proizvodnom okruženju. Proizvođač naziva ispušnu ventilaciju "fundamentalnim zahtjevom", a filteri za PVC se zamjenjuju "mjesečno ili kvartalno".
Laser Focus World dodaje da PVC i PET isparenja sadrže hlorid vodonika i benzen, a ljepljive čestice mogu začepiti standardne filtere za nekoliko minuta. Stoga se koristi trostepena filtracija: predfilter, HEPA i hemijski dio. Proizvođač sistema za označavanje tvrdi da HEPA efikasnost iznosi 99,997% na 0,3 µm za svoje ispušne uređaje, a dostupan je i zaseban model sa hemijskim uloškom za PVC.
Pravilo: ne prihvatajte narudžbe za PVC, "vinilne" kablovske plašteve, PVC samoljepljive folije ili materijale slične koži nepoznatog sastava bez hemijskog filtera. Ova napomena se odnosi na CO2, a proizvođači izvora vlakana čak ni ne opisuju PVC kao materijal za označavanje - stoga primijenite ista pravila na vlakna.
Uobičajeni dijelovi i šta na njima funkcioniše
Prevođenje matrice u stvarne detalje izgleda ovako:
- Kućišta uređaja (ABS, PC, PC/ABS) — vlakna ili UV; tamna oznaka na svijetlom kućištu. Za reciklirane materijale ili materijale za usporavanje plamena, testirajte svaku seriju; proizvođač mašine specificira UV za materijale za usporavanje plamena.
- Električni konektori i komponente (PA, PBT, PA GF) — PA vlakna i UV; PBT i PA sa staklenim vlaknima su "testno" polje. Fini DataMatrix kodovi su argument za manju UV tačku.
- Kablovi i plaštevi (PE, PVC, TPU) - PE i TPU na vlaknima obično zahtijevaju aditiv, UV označavanje PE bez njega; PVC samo sa hemijskom filtracijom.
- Ambalaža (PET, PP, PE) - PET na CO2 i UV; PP i PE na vlaknima zavise od aditiva; označavanje u hodu i vrijeme ciklusa određuju se na liniji.
- Elektronika i promotivni artikli – uklanjanje laka s ključeva, svijetlih oznaka na tamnim kućištima, olovaka i privjesaka za ključeve izrađenih od materijala nepoznatog sastava; UV ovdje pobjeđuje jer djeluje na najširi raspon materijala bez traženja recepta.
Testovi prije implementacije: Testna kartica
Najveći otpad plastike ne nastaje zbog neispravne mašine, već zbog propuštenih proba. Svaki novi dio, boja i serija prolaze kroz isti testni list prije nego što se pošalju narudžbi:
- Identifikacija materijala – oznaka na detalju (npr. ">ABS<", ">PA66-GF30<"), tehnički list prerađivača, informacije o bojilu, punilu, usporivačima i udjelu recikliranog materijala.
- Mreža parametara — polje s jednim detaljem povećanja snage, smanjenja brzine i promjenjivog fokusa. Tražite najnižu energiju koja proizvodi puni kontrast; previše parametara rezultira pjenjenjem, podbacivanjem i distorzijom.
- Procjena kontrasta i ivica — pod mikroskopom: oštrina ivica, konveksnost karaktera, tanke pukotine. Provjerite 2D kodove skenerom, a ako klijent zahtijeva procjenu kvalitete, i verifikatorom.
- Testiranje izdržljivosti uključuje brisanje izopropilnim alkoholom, trljanje krpom i, za medicinske dijelove ili dijelove za čišćenje, ciklus pranja ili sterilizacije prema procesu kupca. Proizvođači ne daju numeričke standarde abrazije, tako da se kriteriji dogovaraju s kupcem.
- Snimanje — materijal, serija, izvor, snaga, brzina, frekvencija, fokus, rezultat, datum. Započnite sljedeću seriju sa sačuvanim postavkama i provjerite ponovljivost.
Zdravlje i sigurnost: isparenja plastike i klasa lasera
Svaka plastika ispod grede emituje dim i isparljive produkte raspadanja - ne samo PVC. Sistem za ekstrakciju plastike ima tri faze - predfilter, HEPA filter i hemijski dio (aktivni ugalj) - tako ga je, između ostalog, dizajnirala kompanija BOFA, jer isparljiva jedinjenja ne proizvodi samo PVC (Laser Focus World: PET oslobađa benzen). Hlorisana plastika zahtijeva poseban hemijski uložak i češće izmjene filtera (proizvođač sistema označavanja). Uredba o mašinama (EU) 2023/1230, koja se primjenjuje od 20. januara 2027. godine, zahtijeva da se emisije opasnih materija zadržavaju, hvataju, ispuštaju ili filtriraju.
Drugo pitanje je klasa lasera. Prema CIOP-PIB-u, klasifikacija prema PN-EN 60825-1:2014-11 također uključuje potpuno zatvorene lasere velike snage u Klasi 1; otvorena galvo glava iznad stola je Klase 4, gdje je čak i difuzna refleksija opasna. Refleksije su stvarne kod sjajnih i prozirnih materijala, tako da su kućište ili naočale usklađene s valnom dužinom (355 nm je drugačiji filter od 1064 nm) obavezni; odabir kućišta i naočala opisan je u tekstu o odabiru mašine za označavanje. Među mašinama za lasersko označavanje Roboteus naći ćete zatvorene i otvorene mašine.
Često postavljana pitanja
Hoće li vlaknasti marker označiti plastiku?
Zavisi od materijala. Prema proizvođaču fiber lasera, 1064 nm označava ABS, poliamid, polikarbonat, PMMA i plastiku s laserskim aditivima. Ostavlja slab ili nikakav trag na PE i PP bez ikakvih aditiva, jer ovi polimeri slabo apsorbiraju 1064 nm (Polymers 2019). Prije kupovine, testirajte na vlastitim dijelovima.
Da li lasersko označavanje plastike zahtijeva ekstrakciju?
Da, sa bilo kojom plastikom, jer razgradnja polimera proizvodi dim i isparljiva jedinjenja. Za PVC, proizvođač sistema za označavanje naziva ispušne plinove "osnovnim zahtjevom", a filter mora imati hemijski dio, jer hlor i vodena para stvaraju hlorovodoničnu kiselinu. Bez takvog sistema za označavanje, PVC se uopće ne može označavati.
Zašto se PP i PE ne mogu označavati vlaknastim laserom?
Budući da slabo apsorbiraju 1064 nm, snop vlakana prolazi kroz materijal umjesto da oslobađa energiju na površini, a PP se ne karbonizira (Polymers 2019). Rješenje je laserski aktivni aditiv koji se unosi tokom injekcije ili UV laser od 355 nm, koji označava PE i PP bez aditiva.
Šta su laserski aktivni aditivi?
Ove masterbače, dodane granulatu tokom injekcije ili ekstruzije, apsorbiraju infracrveno zračenje i izazivaju promjenu boje polimera, koji slabo reagira na lasere. Ne mogu se dodati gotovom dijelu i ne garantiraju kontrast: u studiji Polymers 2019, dodavanje LMA PP-u pogoršalo je rezultat, dok je PP s crnim ugljikom pokazao najbolju boju.
Može li se prozirni materijal označiti?
Da, ali ne s vlaknima—vlakna ne označavaju prozirne predmete. CO2 i UV su pogodni za prozirni PET; UV označava prozirni PC "odlično", čak i unutar materijala, i ne zahtijeva aditive koje su zahtijevali stariji IR laseri.
Izvori
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6835448/
- https://www.laserfocusworld.com/optics/article/16558543/fume-extraction-for-laser-marking-of-plastics
- https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/99433/Ochrona_przed_promieniowaniem_laserowym_MatInf_M.Okrasa_I.PN.06.pdf
- https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2023/1230/oj
- https://roboteus.com/pl/maszyny/znakowarki-laserowe/rbz1515uv/
- https://roboteus.com/pl/maszyny/znakowarki-laserowe/znakowarka-fiber-rbz-2020/
Urednička napomena
Cijene u kataloškim prodavnicama i referentne cijene na roboteus.com podložne su promjenama; prikazani iznosi su od oktobra 2026. i služe samo kao referenca. Rezultati označavanja variraju ovisno o specifičnoj mašini, materijalu, boji i seriji - matrica je testna mapa, a ne garancija. Ovaj tekst ne zamjenjuje upute proizvođača mašine ili propise o zdravlju i sigurnosti na radu u vezi s laserima i ventilacijom radne stanice.