Pada logam, pilihannya mudah: laser gentian 1064nm menandakan kebanyakan aloi, dan hanya logam yang sangat memantulkan cahaya (kuprum, perak, emas) yang memerlukan ujian. Pada plastik, pancaran yang sama menghasilkan tanda hitam yang berbeza pada satu bahagian dan tiada pada bahagian yang lain, walaupun kedua-duanya kelihatan sama. Perbezaannya terletak pada polimer, pewarna dan pengisi, bukan pada tetapan mesin.
Oleh itu, plastik penandaan laser memerlukan susunan yang berbeza daripada keluli: pertama bahan, kemudian panjang gelombang, kemudian kuasa dan kelajuan. Teks ini menyusunnya ke dalam matriks tunggal: bahan × panjang gelombang (10.6 µm CO2, gentian 1064 nm, UV 355 nm) × kesan × sama ada bahan tambahan aktif laser diperlukan. Kami hanya mengisi matriks ini dengan maklumat yang disahkan oleh pengeluar sumber dan penerbitan; medan yang selebihnya ditanda sebagai "memerlukan ujian".
Pada akhirnya, terdapat helaian ujian pra-pelaksanaan dan bahagian mengenai asap, kerana ekzos adalah sebahagian daripada proses untuk plastik. Kaedah penandaan dan perbezaan antara tanda dan ukiran dibincangkan secara berasingan dalam teks mengenai penandaan bahagian kekal (sumber dalam bahasa Poland) .
Empat Mekanisme: Apa yang Laser Lakukan terhadap Polimer
Laser tidak "membakar" tulisan ke dalam bahan dengan satu cara sahaja. Menurut pengeluar mesin laser, kaedah menukar bahan bergantung terutamanya pada panjang gelombang dan tempoh denyutan, dan dalam praktiknya, empat mekanisme digunakan.
| Mekanisme | Apa yang sedang berlaku | Rupa tipikal | Adakah terdapat sebarang kerugian material? |
|---|---|---|---|
| Perubahan warna | Tindak balas kimia pigmen atau polimer | Papan tanda gelap pada latar belakang terang atau papan tanda terang pada latar belakang gelap | Tiada - permukaan licin |
| Pengkarbonan | Pirolisis matriks; tanda hitam ialah produk karbon (Polimer 2019) | Hitam atau coklat gelap | Minimum |
| Berbuih | Peleburan dan penggasan; gelembung menyerakkan cahaya (Polimer 2019) | Tanda terang dan timbul pada plastik gelap; menurut pengilang mesin, 20–40 µm | Tidak - papan tanda itu menonjol |
| Mengeluarkan lapisan | Foto varnis atau cetakan | Kontras daripada lapisan di bawah (kekunci, panel) | Ya - lapisan atas sahaja |
Peraturan praktikal berpunca daripada bahan pengeluar penandaan: pada bahan berwarna cerah, sasarannya ialah tanda gelap (pengkarbonan atau perubahan warna), manakala pada bahan berwarna gelap, tanda terang (pembuih). Mekanisme yang dicetuskan pada bahagian tersebut bergantung pada sama ada polimer dan pewarnanya menyerap panjang gelombang tertentu—dan inilah intipati pemilihan.
Apa yang dilakukan oleh setiap panjang gelombang terhadap bahan tersebut
CO2 (10.6 µm) diserap oleh kebanyakan bahan organik; pengeluar penanda menggambarkan kesannya sebagai memanaskan dan mencairkan permukaan, menghasilkan tanda cembung atau cekung. Rasuk ini sesuai untuk bahan lutsinar (berfungsi pada kaca dan PET), untuk menanggalkan lapisan dan pembungkusan; kontras warna pada plastik teknikal pepejal adalah terhad.
Serat (1064 nm), menurut pengeluar penanda, "terutamanya memanaskan permukaan untuk mencipta tanda" dan tidak menandakan objek lutsinar. Pengilang laser menyenaraikan bahan berikut yang ditanda dengan serat: ABS, poliamida, polikarbonat, PMMA dan "plastik dengan bahan tambahan laser." Jika bahan tersebut menyerap 1064 nm, serat adalah sumber yang paling murah dan terpantas; PE dan PP tanpa bahan tambahan tidak menghasilkan tanda yang boleh dibaca.
Hijau (532 nm), menurut pengeluar mesin, merupakan "pelbagai bahan yang lebih luas" daripada 1064 nm standard; ia jarang ditemui di kedai Poland, dan selain daripada pengisytiharan umum ini, tiada data setiap bahan, jadi kami tidak memasukkannya ke dalam matriks - semak dengan pengeluar untuk sumber.
Foton UV (355 nm) mengganggu ikatan molekul dan bukannya mencairkan bahan—ini adalah "penandaan sejuk" dengan tekanan haba yang minimum. Pengilang mesin penanda menentukan UV untuk PC, ABS dan PA, untuk plastik lutsinar tanpa bahan tambahan, untuk silikon dan untuk PE/PP; pengeluar mesin menentukan UV untuk plastik kalis api. Titik UV lebih kecil, yang penting untuk kod halus pada elektronik.
Bahan × Panjang Gelombang × Kesan × Matriks Aditif
Di bawah, kami telah meringkaskan apa yang boleh disokong oleh sumber. "Percubaan" bermaksud sumber yang dipetik tidak memberikan kesimpulan yang muktamad untuk kombinasi ini—keputusannya bergantung pada pewarna dan bahan tambahan dan memerlukan ujian pada kelompok anda sendiri.
| Bahan | CO2 10.6 µm | Serat 1064 nm | UV 355 nm | Kesan tipikal | Bahan tambahan aktif laser |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | percubaan | ya, tanpa bahan tambahan | ya - tanda hitam pada semula jadi | perubahan warna / pengkarbonan | TIDAK |
| PC | percubaan | Ya | ya - juga papan tanda di dalam yang lutsinar | perubahan warna, tanda gelap | TIDAK |
| PA6 / PA66 | percubaan | Ya | ya - tanda terang pada latar belakang gelap | berbuih/perubahan warna | TIDAK |
| PA dengan gentian kaca | percubaan | ujian - dengan pengisi "mungkin ditanda secara berbeza" | percubaan | bergantung pada pewarna dan bahan tambahan | bergantung kepada parti |
| POM | percubaan | tiada sumber pengilang - jangan anggap ia berkesan | percubaan | bergantung pada pewarna dan bahan tambahan | percubaan |
| PE | percubaan | menyerap dengan teruk, jarang berubah warna | ya, dengan parameter tertentu | perubahan warna | ya dalam IR; tidak dalam UV |
| PP | percubaan | menyerap dengan buruk, tidak mengkarbonkan | ya, dengan parameter tertentu | perubahan warna | ya dengan IR, tetapi ia tidak selalu membantu |
| PETI | ya - telus | ya - kerentanan yang tinggi | ya, lutsinar dan berwarna | perubahan warna | TIDAK |
| PMMA | ya - ukiran matte | Ya | percubaan | perubahan warna/kelegaan | TIDAK |
| PS | percubaan | ya - kerentanan yang tinggi | percubaan | pengkarbonan / perubahan warna | TIDAK |
| INTI | percubaan | percubaan | percubaan | bergantung pada pewarna dan bahan tambahan | percubaan |
| Silikon | percubaan | percubaan | ya - kontras yang sangat tinggi | perubahan warna | bukan dengan UV |
| TPU | percubaan | biasanya memerlukan tambahan | percubaan | perubahan warna | ya dengan IR |
| PBT | percubaan | percubaan | percubaan | bergantung pada pewarna dan bahan tambahan | percubaan |
| PVC | bukan tanpa penapisan kimia — klorin → HCl | bukan tanpa penapisan kimia — klorin → HCl | tiada sumber; klorin yang sama | tanda emas (CO2) dengan penapisan kimia sahaja | — |
Mengapa "ya" dalam jadual: gentian pada ABS, PA, PC dan PMMA — pengeluar laser; ABS, PS, PET di bawah IR, penyerapan lemah untuk PE dan PP, bahan tambahan untuk PE, PP dan TPU — Polimer 2019; UV pada ABS, PC, PA, PET, silikon dan PE dan PP, CO2 pada PET lutsinar, pengisi kaca — pengeluar mesin penanda; PVC — pengeluar sistem penanda. Pengilang mesin penanda menyatakan bahawa plastik karbon hitam "selalunya menandakan dengan baik," manakala bahan kitar semula lebih sukar — nama dagangan yang sama dalam dua kelompok boleh menghasilkan dua hasil yang berbeza.
Mengapakah PE, PP dan plastik lutsinar memerlukan UV atau bahan tambahan
Polietilena dan polipropilena merupakan bahan pembungkusan yang paling biasa dan juga yang paling sukar untuk gentian. Satu kajian oleh Czyżewski dan penulis bersama (Polymers 2019) dengan jelas menyatakan bahawa HDPE dan PP menyerap sinaran 1064 nm dengan lemah, jadi warnanya hampir tidak berubah, dan PP tidak berkarbonat.
Terdapat dua pilihan. Yang pertama ialah bahan tambahan aktif laser (LMA, masterbatch) yang ditambah semasa suntikan atau penyemperitan, yang menyerap sinaran inframerah dan memulakan perubahan warna. Penyelesaian ini adalah untuk pengeluar bahagian, bukan agen penanda: bahagian yang telah siap tidak boleh "diperhalusi". Bahan tambahan juga bukan jaminan—dalam kajian yang dipetik, LMA dalam PP mengurangkan kontras, dan PP yang dipigmen dengan karbon hitam ditandakan dengan terbaik.
Pilihan kedua ialah UV. Pengilang mesin penanda menyatakan bahawa PE dan PP "memerlukan parameter UV tertentu", tetapi ia menandakan tanpa bahan tambahan. Bahan lutsinar, yang memerlukan bahan tambahan kimia dengan laser IR lama, tidak memerlukannya di bawah UV. Jika anda menandakan bahagian orang lain dan tidak mempunyai kawalan ke atas formula, menandakan plastik dengan laser UV adalah satu-satunya cara untuk melakukannya, tanpa mengira apa yang ditambah oleh pemproses.
Penandaan Sejuk UV: Apabila 355nm Berbaloi dengan Kos Tambahan
Pengilang penanda menjelaskan bahawa plastik "mengekalkan" haba: sumber haba boleh meledingkan atau membengkakkan bahagian tersebut, jadi mereka mengesyorkan UV untuk bahagian yang sensitif. Pengilang lain menambah bahawa denyutan yang lebih pendek (MOPA) mengehadkan pembuih dan pencairan—ini adalah pendekatan tidak langsung yang tidak menggantikan panjang gelombang lain.
Roboteus menawarkan peranan ini dengan penanda UV RBZ 1515UV : sumber UV JPT 5 W (355 nm), kawasan kerja 150 × 150 mm, ketinggian bahan kerja sehingga 250 mm, kelajuan kepala galvanometrik sehingga 7 m/s, ketepatan sehingga 0.01 mm dan jangka hayat sumber sehingga 20,000 jam operasi mengikut pengilang. Penggunaan kuasa: maksimum 900 W pada 230 V; EZCAD 2 disertakan, LightBurn pilihan. Pengilang menggambarkan proses ini sebagai ablasi fotokimia tanpa kerosakan haba dan menyenaraikan plastik, kaca, seramik, elektronik dan penandaan serta-merta. Harga anggaran di roboteus.com: dari PLN 19,512.00 bersih (sehingga Oktober 2026), dikonfigurasikan untuk proses ini.
Surcaj UV boleh diukur. Mengikut harga senarai sehingga Oktober 2026, sebuah kedai menetapkan harga UV 5W pada PLN 28,455.28 bersih, berbanding PLN 15,121.95 bersih untuk gentian 30W (perbezaan PLN 13,333.33); di dua kedai lain, perbezaan antara gentian UV 5W dan 30W adalah serupa—pecahan penuh disediakan dalam teks tentang cara memilih penanda. Perbezaan ini masuk akal jika komponen anda termasuk PE, PP, plastik lutsinar, silikon atau bahagian perubatan—pengilang penanda menyatakan bahawa tanda UV pada bahan perubatan tahan terhadap pelarut, autoklaf dan lelasan, dan cetakan pad akan pudar selepas pensterilan.
Jika anda terutamanya menandakan ABS, PC dan PA, serta plastik dan logam, gentian biasanya mencukupi. Penanda gentian RBZ 2020 (Raycus 50 W, medan 200 × 200 mm) digambarkan oleh pengilang sebagai mesin untuk logam dan plastik terpilih. Kami telah membincangkan pemilihan kuasa, medan dan sumber dalam panduan kami tentang cara memilih penanda laser (sumber dalam bahasa Poland) .
PVC dan Plastik Berklorin: Klorin, HCl dan Penapisan Kimia
PVC menghasilkan tanda yang boleh dibaca di bawah laser—pengeluar sistem penandaan menerangkan "tanda emas unik" yang diperbuat daripada CO2, tahan lama dan tahan lelasan, dalam nota aplikasinya—dan itu adalah perangkap. Nota yang sama menyatakan bahawa penandaan laser PVC melepaskan wap klorin, dan klorin yang digabungkan dengan wap air menghasilkan asid hidroklorik, yang menguraikan logam dan plastik dalam persekitaran pengeluaran. Pengilang menggelarkan pengudaraan ekzos sebagai "keperluan asas," dan penapis untuk PVC digantikan "bulanan atau suku tahunan".
Laser Focus World menambah bahawa asap PVC dan PET mengandungi hidrogen klorida dan benzena, dan zarah melekit boleh menyumbat penapis standard dalam beberapa minit. Oleh itu, penapisan tiga peringkat: pra-penapis, HEPA dan bahagian kimia. Pengilang sistem penandaan mendakwa kecekapan HEPA sebanyak 99.997% pada 0.3 µm untuk ekzosnya, dan model berasingan dengan sisipan kimia untuk PVC tersedia.
Peraturan praktikal: jangan terima pesanan untuk PVC, sarung kabel "vinil", kerajang pelekat sendiri PVC atau bahan seperti kulit yang komposisinya tidak diketahui tanpa penapis kimia. Nota ini terpakai kepada CO2, dan pengeluar sumber gentian tidak menggambarkan PVC sebagai bahan penanda—jadi gunakan peraturan yang sama pada gentian.
Bahagian Biasa dan Apa yang Berfungsi padanya
Terjemahan matriks kepada butiran sebenar adalah seperti berikut:
- Perumah peranti (ABS, PC, PC/ABS) — gentian atau UV; tanda gelap pada perumah yang terang. Untuk bahan kitar semula atau kalis api, uji pada setiap kelompok; pengeluar mesin menentukan UV untuk bahan kalis api.
- Penyambung dan Komponen Elektrik (PA, PBT, PA GF) — Serat PA dan UV; PBT dan PA dengan serat kaca ialah medan "ujian". Kod Fine DataMatrix ialah hujah untuk tompok UV yang lebih kecil.
- Kabel dan sarung (PE, PVC, TPU) - PE dan TPU pada gentian biasanya memerlukan bahan tambahan, PE penanda UV tanpanya; PVC dengan penapisan kimia sahaja.
- Pembungkusan (PET, PP, PE) - PET pada CO2 dan UV; PP dan PE pada gentian bergantung pada bahan tambahan; penandaan dalam talian dan masa kitaran yang menentukannya.
- Barangan elektronik dan promosi – menanggalkan varnis daripada kunci, tanda cahaya pada selongsong gelap, pen dan cincin kunci yang diperbuat daripada bahan yang komposisinya tidak diketahui; UV menang di sini kerana ia berfungsi pada pelbagai jenis bahan tanpa meminta resipi.
Ujian Pra-Pelaksanaan: Kad Ujian
Sisa terbesar dalam plastik bukan datang daripada mesin yang rosak, tetapi daripada percubaan yang dilangkau. Setiap bahagian, warna dan kelompok baharu melalui helaian ujian yang sama sebelum dihantar kepada pesanan:
- Pengenalpastian bahan – penandaan pada butiran (cth. ">ABS<", ">PA66-GF30<"), helaian data teknikal pemproses, maklumat tentang pewarna, pengisi, bahan perencat dan bahan kitar semula.
- Grid parameter — medan butiran tunggal dengan kuasa yang semakin meningkat, kelajuan yang semakin berkurangan dan fokus yang berubah-ubah. Anda sedang mencari tenaga terendah yang menghasilkan kontras penuh; terlalu banyak mengakibatkan pembuih, pengurangan tangkapan dan herotan.
- Penilaian kontras dan tepi — di bawah mikroskop: ketajaman tepi, kecembungan aksara, retakan garis halus. Semak kod 2D dengan pengimbas dan jika pelanggan memerlukan penilaian kualiti, dengan pengesah.
- Ujian ketahanan melibatkan pengelapan dengan alkohol isopropil, penggosokan dengan kain, dan, untuk bahagian perubatan atau pembersihan, kitaran pencucian atau pensterilan daripada proses pelanggan. Pengilang tidak menyediakan piawaian lelasan berangka, jadi kriteria tersebut dipersetujui dengan pelanggan.
- Rakaman — bahan, kelompok, sumber, kuasa, kelajuan, frekuensi, fokus, hasil, tarikh. Mulakan kelompok seterusnya dengan tetapan yang disimpan dan semak kebolehulangan.
Kesihatan dan keselamatan: asap plastik dan kelas laser
Setiap plastik di bawah pancaran mengeluarkan asap dan produk penguraian yang meruap—bukan sahaja PVC. Sistem pengekstrakan plastik mempunyai tiga peringkat—pra-penapis, penapis HEPA dan bahagian kimia (karbon diaktifkan)—beginilah cara BOFA, antara lain, mereka bentuknya, kerana sebatian meruap bukan sahaja dihasilkan oleh PVC (Laser Focus World: PET melepaskan benzena). Plastik berklorin memerlukan kartrij kimia khusus dan pertukaran penapis yang lebih kerap (pengilang sistem penandaan). Peraturan Jentera (EU) 2023/1230, yang terpakai mulai 20 Januari 2027, mewajibkan pelepasan bahan berbahaya dikekalkan, ditangkap, dilepaskan atau ditapis.
Isu kedua ialah kelas laser. Menurut CIOP-PIB, pengelasan mengikut PN-EN 60825-1:2014-11 juga termasuk laser berkuasa tinggi yang tertutup sepenuhnya dalam Kelas 1; kepala galvo terbuka di atas meja adalah Kelas 4, di mana pantulan meresap pun berbahaya. Pantulan adalah nyata dengan bahan yang berkilat dan lutsinar, jadi perumah atau kaca yang sepadan dengan panjang gelombang (355 nm ialah penapis yang berbeza daripada 1064 nm) adalah wajib; pemilihan perumah dan kaca diterangkan dalam teks tentang memilih mesin penanda. Anda akan menemui mesin tertutup dan terbuka antara mesin penanda laser Roboteus .
Soalan lazim
Adakah penanda gentian akan menandakan plastik?
Ia bergantung pada bahannya. Menurut pengeluar laser gentian, 1064 nm menandakan ABS, poliamida, polikarbonat, PMMA dan plastik dengan bahan tambahan laser. Ia meninggalkan kesan samar atau tiada kesan pada PE dan PP tanpa sebarang bahan tambahan, kerana polimer ini menyerap 1064 nm dengan lemah (Polymers 2019). Sebelum membeli, uji pada bahagian anda sendiri.
Adakah penandaan laser pada plastik memerlukan pengekstrakan?
Ya, dengan mana-mana plastik, kerana penguraian polimer menghasilkan asap dan sebatian meruap. Bagi PVC, pengeluar sistem penandaan memanggil ekzos sebagai "keperluan asas", dan penapis mesti mempunyai bahagian kimia, kerana klorin dan wap air menghasilkan asid hidroklorik. Tanpa sistem ekzos sedemikian, PVC tidak boleh ditanda sama sekali.
Mengapakah PP dan PE tidak boleh ditanda dengan laser gentian?
Oleh kerana ia menyerap 1064 nm dengan lemah, pancaran gentian melalui bahan dan bukannya melepaskan tenaga di permukaan, dan PP tidak mengkarbonkan (Polymers 2019). Larutan tersebut ialah bahan tambahan aktif laser yang diperkenalkan semasa suntikan atau laser UV 355 nm, yang menandakan PE dan PP tanpa bahan tambahan.
Apakah bahan tambahan aktif laser?
Masterbatch ini, yang ditambah kepada granul semasa suntikan atau penyemperitan, menyerap sinaran inframerah dan mencetuskan perubahan warna dalam polimer, yang kurang responsif terhadap laser. Ia tidak boleh ditambah kepada bahagian yang telah siap dan tidak menjamin kontras: dalam kajian Polymers 2019, penambahan LMA kepada PP memburukkan lagi hasilnya, manakala PP dengan karbon hitam menunjukkan warna terbaik.
Bolehkah bahan lutsinar ditanda?
Ya, tetapi tidak dengan gentian—gentian tidak menandakan objek lutsinar. CO2 dan UV sesuai untuk PET lutsinar; UV menandakan PC lutsinar dengan "cemerlang", walaupun di dalam bahan, dan tidak memerlukan bahan tambahan yang diperlukan oleh laser IR lama.
Sumber
- 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/
Nota editorial
Harga senarai peruncit dan harga panduan di roboteus.com tertakluk kepada perubahan; jumlah yang ditunjukkan adalah sehingga Oktober 2026 dan hanya untuk rujukan. Keputusan pemarkahan berbeza-beza bergantung pada mesin, bahan, pewarna dan kelompok tertentu—matriks adalah peta ujian, bukan jaminan. Teks ini tidak menggantikan arahan pengilang mesin atau peraturan kesihatan dan keselamatan pekerjaan mengenai laser dan pengudaraan stesen kerja.