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, ista zraka stvara 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 stroja.
Lasersko označavanje plastike stoga zahtijeva drugačiji redoslijed od čelika: prvo materijal, zatim valna duljina, pa snaga i brzina. Ovaj tekst to organizira u jednu matricu: materijal × valna duljina (10,6 µm CO2, 1064 nm vlakno, 355 nm UV) × učinak × je li potreban laserski aktivni aditiv. Ovu matricu ispunjavamo samo informacijama koje su potvrdili proizvođači izvora i publikacije; preostala polja označena su kao "zahtijeva testiranje".
Na kraju se nalazi probni 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 raspravljaju se zasebno u tekstu o trajnom označavanju dijelova (izvor na poljskom) .
Četiri mehanizma: Što laser radi polimeru
Laser ne "utiskuje" natpis u materijal samo na jedan način. Prema proizvođaču laserskog stroja, način promjene materijala prvenstveno ovisi o valnoj duljini i trajanju impulsa, a u praksi se koriste četiri mehanizma.
| Mehanizam | Što se događa | Tipičan izgled | Ima li kakvih materijalnih gubitaka? |
|---|---|---|---|
| Promjena boje | Kemijska reakcija pigmenta ili polimera | Tamni znak na svijetloj pozadini ili svijetli znak na tamnoj pozadini | Ne – glatka površina |
| Pougljenjivanje | Matrična piroliza; crna oznaka su ugljični produkti (Polymers 2019) | Crna ili tamnosmeđa | Minimum |
| Pjenjenje | Taljenje i rasplinjavanje; mjehurići raspršuju svjetlost (Polymers 2019) | Svijetli, izdignut trag na tamnoj plastici; prema proizvođaču stroja, 20–40 µm | Ne – znak strši |
| Uklanjanje sloja | Fotografija laka ili otiska | Kontrast od sloja ispod (tipke, paneli) | Da – samo završni premaz |
Pravilo proizlazi 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 ovisi o tome apsorbiraju li polimer i njegova boja određenu valnu duljinu – i to je ključ odabira.
Što svaka valna duljina čini na materijalu
CO2 (10,6 µm) apsorbira većina organskih materijala; proizvođač oznaka opisuje njegov učinak kao zagrijavanje i taljenje površine, stvarajući konveksni ili konkavni trag. Ova zraka je prikladna 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 stroja, "širi raspon materijala" od standardnih 1064 nm; rijetka je u poljskim trgovinama, a osim ove opće deklaracije, nema podataka po materijalu, pa ih ne uključujemo u matricu – provjerite s proizvođačem za izvore.
UV fotoni (355 nm) prekidaju molekularne veze umjesto da tale materijal – to je "hladno označavanje" s minimalnim toplinskim naprezanjem. Proizvođač stroja za označavanje specificira UV za PC, ABS i PA, za prozirne plastike bez aditiva, za silikon i za PE/PP; proizvođač stroja specificira UV za plastiku otpornu na plamen. UV točka je manja, što je važno za sitnozrnate kodove na elektronici.
Materijal × Valna duljina × Učinak × Aditivna matrica
U nastavku smo saželi što se može potkrijepiti izvorima. "Probno" znači da navedeni izvori ne daju konačan zaključak za ovu kombinaciju – rezultat ovisi o bojilu i aditivima te zahtijeva testiranje na vlastitoj seriji.
| Materijal | CO2 10,6 µm | Vlakno 1064 nm | UV 355 nm | Tipičan učinak | Laserski aktivni aditiv |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | pokušaj | da, bez aditiva | da – crna mrlja na prirodnom | promjena boje / karbonizacija | NE |
| PC | 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 – s punilom "može biti drugačije označeno" | pokušaj | ovisi o bojilu i aditivima | ovisi o stranci |
| POM | pokušaj | nema izvora proizvođača – nemojte pretpostavljati da radi | pokušaj | ovisi o bojilu i aditivima | pokušaj |
| Stručnjak za strukovno obrazovanje | pokušaj | slabo se upija, jedva mijenja boju | da, s određenim parametrima | promjena boje | da u IR; ne u UV |
| PP | pokušaj | slabo upija, ne karbonizira | da, s određenim parametrima | promjena boje | da s IR-om, ali ne pomaže uvijek |
| LJUBIMAC | da – prozirno | da – visoka osjetljivost | da, prozirno i u boji | promjena boje | NE |
| PMMA | da – mat gravura | Da | pokušaj | olakšanje / promjena boje | NE |
| P.S | pokušaj | da – visoka osjetljivost | pokušaj | karbonizacija / promjena boje | NE |
| PEEK | pokušaj | pokušaj | pokušaj | ovisi o bojilu i aditivima | pokušaj |
| Silicij | pokušaj | pokušaj | da – vrlo visok kontrast | promjena boje | ne s UV-om |
| TPU | pokušaj | obično zahtijeva dodatak | pokušaj | promjena boje | da s IR-om |
| PBT | pokušaj | pokušaj | pokušaj | ovisi o bojilu i aditivima | pokušaj |
| PVC | ne bez kemijske filtracije — klor → HCl | ne bez kemijske filtracije — klor → HCl | bez izvora; isti klor | zlatni znak (CO2) samo s kemijskom filtracijom | — |
Zašto "da" u tablici: vlakna na ABS-u, PA, PC-u i PMMA-u — 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-u, CO2 na prozirnom PET-u, punilo od stakla — proizvođač stroja za označavanje; PVC — proizvođač sustava za označavanje. Proizvođač stroja za označavanje napominje da ugljična crna plastika "često dobro označava", dok je s recikliranim materijalima teže označavati — 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 pakiranje, a ujedno i najteži za vlakna. Studija Czyżewskog i koautora (Polymers 2019) jasno navodi da HDPE i PP slabo apsorbiraju zračenje od 1064 nm, pa jedva mijenjaju boju, a PP se ne karbonizira.
Postoje dvije mogućnosti. Prva je laserski aktivni aditiv (LMA, masterbatch) koji se dodaje tijekom injekcije ili ekstruzije, a koji apsorbira infracrveno zračenje i pokreće promjenu boje. Ovo rješenje je za proizvođača dijelova, a ne za sredstvo za označavanje: gotovi dio ne može se "rafinirati". Aditiv također nije jamstvo – u citiranoj studiji, LMA u PP-u smanjio je kontrast, a PP pigmentiran ugljičnim crnilom označio je najbolje.
Druga opcija je UV. Proizvođač stroja za označavanje navodi da PE i PP "zahtijevaju specifične UV parametre", ali označavaju bez aditiva. Prozirni materijali, kojima su stariji IR laseri zahtijevali kemijske aditive, ne zahtijevaju ih pod UV-om. Ako označavate tuđe dijelove i nemate kontrolu nad formulom, označavanje plastike UV laserom jedini je način da to učinite, bez obzira na to što je prerađivač dodao.
UV hladno označavanje: Kada se 355 nm isplati dodatno platiti
Proizvođač oznaka objašnjava da plastika "zadržava" toplinu: toplinski izvor može iskriviti ili nabubriti dio, pa preporučuju UV za osjetljive dijelove. Drugi proizvođači dodaju da kraći impulsi (MOPA) ograničavaju pjenjenje i topljenje – ovo je neizravan pristup koji ne zamjenjuje druge valne duljine.
Roboteus nudi ovu ulogu s 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, točnost 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 fotokemijsku ablaciju bez toplinskog oštećenja i navodi plastiku, staklo, keramiku, elektroniku i označavanje u hodu. Približna cijena na roboteus.com: od 19.512,00 PLN neto (od listopada 2026.), konfigurirano za proces.
Dodatna cijena za UV zračenje je mjerljiva. Prema cijenama iz listopada 2026., jedna trgovina određuje cijenu UV žarulje od 5 W po neto cijeni od 28.455,28 PLN, u usporedbi s 15.121,95 PLN neto za vlakno od 30 W (razlika od 13.333,33 PLN); u dvije druge trgovine razlika između UV žarulje od 5 W i vlakna od 30 W je slična – potpuni pregled nalazi se 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 otapala, autoklave i abraziju te da tampon tisak 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 stroj za metale i odabrane plastike. U našem vodiču o odabiru laserskog markera (izvor na poljskom) obradili smo snagu, polje i odabir izvora.
PVC i klorirana plastika: klor, HCl i kemijska filtracija
PVC stvara čitljiv trag pod laserom – proizvođač sustava označavanja u svojoj bilješci o primjeni opisuje "jedinstveni zlatni trag" napravljen od CO2, izdržljiv i otporan na habanje – i to je zamka. U istoj bilješci navodi se da lasersko označavanje PVC-a oslobađa pare klora, a da klor u kombinaciji s vodenom parom stvara klorovodičnu kiselinu, koja razgrađuje metale i plastiku u proizvodnom okruženju. Proizvođač naziva ispušnu ventilaciju "temeljnim zahtjevom", a filteri za PVC se zamjenjuju "mjesečno ili tromjesečno".
Laser Focus World dodaje da PVC i PET isparenja sadrže klorovodik i benzen, a ljepljive čestice mogu začepiti standardne filtere u nekoliko minuta. Stoga je potrebna filtracija u tri stupnja: predfilter, HEPA i kemijski dio. Proizvođač sustava označavanja tvrdi da je učinkovitost HEPA filtera 99,997% pri 0,3 µm za njegove ispušne uređaje, a dostupan je i zaseban model s kemijskim umetkom za PVC.
Pravilo: nemojte prihvaćati narudžbe za PVC, "vinilne" kabelske plašteve, PVC samoljepljive folije ili materijale slične koži nepoznatog sastava bez kemijskog filtera. Ova se napomena 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 što na njima radi
Prijevod 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 gorenja, testirajte svaku seriju; proizvođač stroja navodi UV za materijale za usporavanje gorenja.
- Električni konektori i komponente (PA, PBT, PA GF) — PA vlakna i UV; PBT i PA sa staklenim vlaknima su "testno" područje. Fini DataMatrix kodovi su argument za manju UV točku.
- Kablovi i plaštevi (PE, PVC, TPU) – PE i TPU na vlaknima obično zahtijevaju aditiv, UV označavanje PE bez njega; PVC samo s kemijskom filtracijom.
- Ambalaža (PET, PP, PE) – PET na CO2 i UV; PP i PE na vlaknima ovise o aditivu; označavanje u hodu i vrijeme ciklusa određuju se na liniji.
- Elektronika i promotivni artikli – uklanjanje laka s ključeva, svijetlih oznaka na tamnim kućištima, olovke i privjesci za ključeve izrađeni od materijala nepoznatog sastava; UV ovdje pobjeđuje jer djeluje na najširi raspon materijala bez traženja recepta.
Testovi prije implementacije: Testna kartica
Najveći otpad od plastike ne nastaje zbog neispravnog stroja, 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 rezultira pjenjenjem, podbacivanjem i izobličenjem.
- Procjena kontrasta i rubova — pod mikroskopom: oštrina rubova, konveksnost znakova, tanke pukotine. Provjerite 2D kodove skenerom, a ako klijent zahtijeva procjenu kvalitete, i verifikatorom.
- Ispitivanje trajnosti uključuje brisanje izopropilnim alkoholom, trljanje krpom i, za medicinske dijelove ili dijelove za čišćenje, ciklus pranja ili sterilizacije prema postupku kupca. Proizvođači ne daju numeričke standarde abrazije, pa se kriteriji dogovaraju s kupcem.
- Snimanje — materijal, serija, izvor, snaga, brzina, frekvencija, fokus, rezultat, datum. Započnite sljedeću seriju sa spremljenim postavkama i provjerite ponovljivost.
Zdravlje i sigurnost: isparenja plastike i klasa lasera
Svaka plastika ispod grede ispušta dim i hlapljive produkte raspadanja – ne samo PVC. Sustav za ekstrakciju plastike ima tri faze – predfilter, HEPA filter i kemijski odjeljak (aktivni ugljen) – tako ga, između ostalog, dizajnira BOFA, jer hlapljive spojeve ne proizvodi samo PVC (Laser Focus World: PET oslobađa benzen). Klorirane plastike zahtijevaju namjenski kemijski uložak i češće izmjene filtera (proizvođač sustava označavanja). Uredba o strojevima (EU) 2023/1230, koja se primjenjuje od 20. siječnja 2027., zahtijeva da se emisije opasnih tvari 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 Klasa 4, gdje je čak i difuzna refleksija opasna. Refleksije su stvarne kod sjajnih i prozirnih materijala, stoga su kućište ili stakla usklađena s valnom duljinom (355 nm je drugačiji filter od 1064 nm) obavezni; odabir kućišta i stakala opisan je u tekstu o odabiru stroja za označavanje. Zatvorene i otvorene strojeve pronaći ćete među strojevima za lasersko označavanje Roboteus .
Često postavljana pitanja
Hoće li vlaknasti marker označiti plastiku?
Ovisi o materijalu. Prema proizvođaču vlaknastih lasera, 1064 nm označava ABS, poliamid, polikarbonat, PMMA i plastiku s laserskim aditivima. Na PE i PP bez ikakvih aditiva ostavlja slab ili nikakav trag, jer ti polimeri slabo apsorbiraju 1064 nm (Polymers 2019). Prije kupnje, testirajte na vlastitim dijelovima.
Zahtijeva li lasersko označavanje plastike ekstrakciju?
Da, s bilo kojom plastikom, jer razgradnja polimera proizvodi dim i hlapljive spojeve. Za PVC, proizvođač sustava označavanja naziva ispuh "temeljnim zahtjevom", a filter mora imati kemijski odjeljak, jer klor i vodena para stvaraju klorovodičnu kiselinu. Bez takvog ispušnog sustava, 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 tijekom injektiranja ili UV laser od 355 nm, koji označava PE i PP bez aditiva.
Što su laserski aktivni aditivi?
Ove masterbatche, dodane granulatu tijekom injekcije ili ekstruzije, apsorbiraju infracrveno zračenje i izazivaju promjenu boje polimera, koji slabo reagira na lasere. Ne mogu se dodati gotovom dijelu i ne jamče kontrast: u studiji Polymers 2019, dodavanje LMA PP-u pogoršalo je rezultat, dok je PP s ugljičnim crnilom pokazao najbolju boju.
Može li se označiti prozirni materijal?
Da, ali ne s vlaknima – vlakna ne označavaju prozirne predmete. CO2 i UV su prikladni za prozirni PET; UV označava prozirni PC "izvrsno", 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 maloprodajnim trgovinama i referentne cijene na roboteus.com podložne su promjenama; prikazani iznosi su od listopada 2026. i služe samo kao referenca. Rezultati označavanja razlikuju se ovisno o određenom stroju, materijalu, boji i seriji – matrica je testna karta, a ne jamstvo. Ovaj tekst ne zamjenjuje upute proizvođača stroja ili propise o zdravlju i sigurnosti na radu u vezi s laserima i ventilacijom radnog mjesta.