Pe metal, alegerea este simplă: un laser cu fibră de 1064 nm marchează majoritatea aliajelor, iar doar metalele cu reflexie ridicată (cupru, argint, aur) necesită testare. Pe materialele plastice, același fascicul produce o marcă neagră, contrastantă, pe o parte și nimic pe cealaltă, chiar dacă ambele arată identic. Diferența constă în polimer, colorant și umplutură, nu în setările mașinii.
Prin urmare, marcarea cu laser a materialelor plastice necesită o ordine diferită față de oțel: mai întâi materialul, apoi lungimea de undă, apoi puterea și viteza. Acest text organizează acestea într-o singură matrice: material × lungime de undă (10,6 µm CO2, 1064 nm fibră, 355 nm UV) × efect × dacă este necesar un aditiv laser activ. Completăm această matrice doar cu informații confirmate de producătorii sursă și de publicații; câmpurile rămase sunt marcate ca „necesită testare”.
La final, există o fișă de testare pre-implementare și o secțiune despre gazele de eșapament, deoarece gazele de eșapament fac parte din procesul pentru materiale plastice. Metodele de marcare și diferența dintre un marcaj și o gravare sunt discutate separat în textul despre marcarea permanentă a pieselor (sursă în poloneză) .
Patru mecanisme: Ce face un laser unui polimer
Un laser nu „imprimă” inscripția în material într-un singur mod. Potrivit producătorului mașinii laser, metoda de schimbare a materialului depinde în principal de lungimea de undă și de durata impulsului, iar în practică se utilizează patru mecanisme.
| Mecanism | Ce se întâmplă | Aspect tipic | Există vreo pierdere materială? |
|---|---|---|---|
| Schimbarea culorii | Reacția chimică a unui pigment sau polimer | Semn întunecat pe fundal deschis sau semn luminos pe fundal întunecat | Nu – suprafață netedă |
| Carbonizare | Piroliză matricială; marcajul negru reprezintă produsele de carbon (Polymers 2019) | Negru sau maro închis | Minim |
| Spumare | Topire și gazificare; bulele împrăștie lumina (Polymers 2019) | Marcaj luminos, în relief, pe plastic închis la culoare; conform producătorului mașinii, 20–40 µm | Nu – semnul iese în evidență |
| Eliminarea unui strat | Fotografie a lacului sau a imprimeului | Contrast față de stratul de dedesubt (chei, panouri) | Da – doar stratul superior |
Regula generală pornește de la materialele producătorului de marcaj: pe materialele de culoare deschisă, ținta este o urmă întunecată (carbonizare sau schimbare de culoare), în timp ce pe materialele mai închise, o urmă deschisă la culoare (spumare). Mecanismul declanșat pe piesă depinde de dacă polimerul și colorantul său absorb o anumită lungime de undă – și acesta este punctul crucial al selecției.
Ce efect are fiecare lungime de undă asupra materialului
CO2 (10,6 µm) este absorbit de majoritatea materialelor organice; producătorul marcajului descrie efectul său ca fiind încălzirea și topirea suprafeței, producând un marcaj convex sau concav. Acest fascicul este potrivit pentru materiale transparente (funcționează pe sticlă și PET), pentru îndepărtarea straturilor și a ambalajelor; contrastul culorilor pe materialele plastice tehnice solide este limitat.
Fibra (1064 nm), conform producătorului marcajului, „încălzește în principal suprafața pentru a crea un marcaj” și nu marchează obiecte transparente. Producătorul de lasere listează următoarele materiale marcate cu fibră: ABS, poliamidă, policarbonat, PMMA și „plastice cu aditivi laser”. În cazul în care materialul absoarbe 1064 nm, fibra este sursa cea mai ieftină și mai rapidă; PE și PP fără aditiv nu produc un marcaj lizibil.
Verdele (532 nm) este, conform producătorului mașinii, o „gamă mai largă de materiale” decât standardul de 1064 nm; este rar în magazinele poloneze și, în afară de această declarație generală, nu există date per material, așa că nu îl includem în matrice – verificați sursele cu producătorul.
Fotonii UV (355 nm) rup legăturile moleculare în loc să topească materialul – aceasta este „marcare la rece” cu stres termic minim. Producătorul mașinii de marcat specifică UV pentru PC, ABS și PA, pentru materiale plastice transparente fără aditivi, pentru silicon și pentru PE/PP; producătorul mașinii specifică UV pentru materiale plastice ignifuge. Punctul UV este mai mic, ceea ce este important pentru codurile cu granulație fină de pe electronice.
Material × Lungime de undă × Efect × Matrice aditivă
Mai jos, am rezumat ce poate fi susținut de surse. „Studiu” înseamnă că sursele citate nu oferă o concluzie definitivă pentru această combinație – rezultatul depinde de colorant și aditivi și necesită testare pe propriul lot.
| Material | CO2 10,6 µm | Fibră 1064 nm | UV 355 nm | Efect tipic | Aditiv activ cu laser |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | încercare | da, fără aditivi | da – pană neagră pe natural | schimbarea culorii / carbonizarea | NU |
| PC | încercare | Da | da – și semnul din interiorul celui transparent | schimbare de culoare, pată întunecată | NU |
| PA6 / PA66 | încercare | Da | da – un semn luminos pe un fundal întunecat | spumare / schimbare de culoare | NU |
| PA cu fibră de sticlă | încercare | test – cu umplutură „poate fi marcat diferit” | încercare | depinde de colorant și aditivi | depinde de petrecere |
| POM | încercare | fără sursă de la producător – nu presupuneți că funcționează | încercare | depinde de colorant și aditivi | încercare |
| Educație fizică | încercare | se absoarbe slab, își schimbă aproape deloc culoarea | da, cu parametri specifici | schimbarea culorii | da în IR; nu în UV |
| PP | încercare | absoarbe slab, nu se carbonizează | da, cu parametri specifici | schimbarea culorii | da, cu IR, dar nu ajută întotdeauna |
| PET-uri | da – transparent | da – susceptibilitate ridicată | da, transparent și colorat | schimbarea culorii | NU |
| PMMA | da – gravură mată | Da | încercare | relief / schimbare de culoare | NU |
| PS | încercare | da – susceptibilitate ridicată | încercare | carbonizare / schimbare de culoare | NU |
| ARUNCA O PRIVIRE | încercare | încercare | încercare | depinde de colorant și aditivi | încercare |
| Siliciu | încercare | încercare | da – contrast foarte ridicat | schimbarea culorii | nu cu UV |
| TPU | încercare | de obicei necesită o adăugare | încercare | schimbarea culorii | da cu IR |
| PBT | încercare | încercare | încercare | depinde de colorant și aditivi | încercare |
| PVC | nu fără filtrare chimică — clor → HCl | nu fără filtrare chimică — clor → HCl | nicio sursă; același clor | marcaj de aur (CO2) doar cu filtrare chimică | — |
De ce „da” în tabel: fibră pe ABS, PA, PC și PMMA — producător de lasere; ABS, PS, PET sub IR, absorbție slabă pentru PE și PP, aditivi pentru PE, PP și TPU — Polimeri 2019; UV pe ABS, PC, PA, PET, silicon și PE și PP, CO2 pe PET transparent, umplutură de sticlă — producător de mașini de marcat; PVC — producător de sisteme de marcat. Producătorul mașinii de marcat notează că materialele plastice de culoare neagră „marchează adesea bine”, în timp ce materialele reciclabile sunt mai dificil de reciclat — aceeași denumire comercială în două loturi poate produce două rezultate diferite.
De ce PE, PP și materialele plastice transparente necesită UV sau aditivi
Polietilena și polipropilena sunt cele mai comune materiale de ambalare și, de asemenea, cele mai dificile pentru fibre. Un studiu realizat de Czyżewski și coautorii (Polymers 2019) afirmă clar că HDPE și PP absorb slab radiațiile de 1064 nm, astfel încât își schimbă abia culoarea, iar PP nu se carbonizează.
Există două opțiuni. Prima este un aditiv activ cu laser (LMA, masterbatch) adăugat în timpul injecției sau extrudării, care absoarbe radiația infraroșie și inițiază schimbarea culorii. Această soluție este pentru producătorul de componente, nu pentru agentul de marcare: piesa finită nu poate fi „rafinată”. Aditivul nu este nici o garanție – în studiul citat, LMA în PP a redus contrastul, iar PP pigmentat cu negru de fum a fost cel mai bine marcat.
A doua opțiune este UV. Producătorul mașinii de marcat declară că PE și PP „necesită parametri UV specifici”, dar acestea marchează fără aditivi. Materialele transparente, care necesitau aditivi chimici la laserele IR mai vechi, nu îi necesită sub UV. Dacă marcați piese ale altor persoane și nu aveți control asupra formulei, marcarea materialelor plastice cu un laser UV este singura modalitate de a face acest lucru, indiferent de ce a adăugat procesorul.
Marcare UV la rece: Când 355nm merită costul suplimentar
Producătorul de marcaje explică faptul că materialele plastice „rețin” căldura: o sursă termică poate deforma sau umfla piesa, așa că recomandă UV pentru piesele sensibile. Alți producători adaugă că impulsurile mai scurte (MOPA) limitează spumarea și topirea – aceasta este o abordare indirectă care nu înlocuiește alte lungimi de undă.
Roboteus oferă acest rol cu marcatorul UV RBZ 1515UV : o sursă UV JPT 5 W (355 nm), o zonă de lucru de 150 × 150 mm, o înălțime a piesei de lucru de până la 250 mm, o viteză galvanometrică a capului de până la 7 m/s, o precizie de până la 0,01 mm și o durată de viață a sursei de până la 20.000 de ore de funcționare, conform producătorului. Consum de energie: maxim 900 W la 230 V; EZCAD 2 inclus, LightBurn opțional. Producătorul descrie procesul ca ablație fotochimică fără deteriorare termică și listează materiale plastice, sticlă, ceramică, electronice și marcare din mers. Preț aproximativ pe roboteus.com: de la 19.512,00 PLN net (începând cu octombrie 2026), configurat pentru acest proces.
Suprataxa UV este măsurabilă. Conform prețurilor de listă din octombrie 2026, un magazin stabilește un preț net pentru o fibră UV de 5W de 28.455,28 PLN, comparativ cu 15.121,95 PLN net pentru o fibră de 30W (o diferență de 13.333,33 PLN); în alte două magazine, diferența dintre o fibră UV de 5W și una de 30W este similară – o defalcare completă este furnizată în textul privind alegerea unui marker. Această diferență are sens dacă componentele includ PE, PP, materiale plastice transparente, silicon sau piese medicale – producătorul markerului declară că marcajul UV de pe materialele medicale este rezistent la solvenți, autoclave și abraziune și că imprimarea tampografică se estompează după sterilizare.
Dacă marcați în principal ABS, PC și PA, precum și materiale plastice și metal, fibra este de obicei suficientă. Markerul cu fibră RBZ 2020 (Raycus 50 W, câmp 200 × 200 mm) este descris de producător ca o mașină pentru metale și anumite materiale plastice. Am acoperit selecția puterii, câmpului și sursei în ghidul nostru despre cum să alegeți un marker laser (sursă în poloneză) .
PVC și materiale plastice clorurate: clor, HCl și filtrare chimică
PVC-ul produce un marcaj lizibil sub laser — producătorul sistemului de marcare descrie în nota sa de aplicare un „marcaj auriu unic” realizat din CO2, durabil și rezistent la abraziune — și acesta este o capcană. Aceeași notă precizează că marcarea cu laser a PVC-ului eliberează vapori de clor și că clorul combinat cu vaporii de apă creează acid clorhidric, care degradează metalele și materialele plastice în mediul de producție. Producătorul numește ventilația de evacuare „o cerință fundamentală”, iar filtrele pentru PVC sunt înlocuite „lunar sau trimestrial”.
Laser Focus World adaugă că vaporii de PVC și PET conțin clorură de hidrogen și benzen, iar particulele lipicioase pot bloca filtrele standard în câteva minute. De aici și filtrarea în trei etape: prefiltru, HEPA și secțiune chimică. Producătorul sistemului de marcare susține o eficiență HEPA de 99,997% la 0,3 µm pentru exhaustoarele sale, fiind disponibil și un model separat cu inserție chimică pentru PVC.
Regula generală: nu acceptați comenzi pentru PVC, teci de cablu din „vinil”, folii autoadezive din PVC sau materiale asemănătoare pielii cu compoziție necunoscută fără filtru chimic. Această notă se aplică CO2, iar producătorii de fibre nici măcar nu descriu PVC-ul ca material de marcare – așadar aplicați aceleași reguli și fibrei.
Părți comune și ce funcționează la ele
Traducerea matricei în detalii reale arată astfel:
- Carcase pentru dispozitive (ABS, PC, PC/ABS) — fibră sau UV; marcaj întunecat pe carcasa deschisă la culoare. Pentru materiale reciclate sau ignifuge, testați pe fiecare lot; producătorul mașinii specifică UV pentru materialele ignifuge.
- Conectori și componente electrice (PA, PBT, PA GF) — fibră PA și UV; PBT și PA cu fibră de sticlă sunt câmpul „de testare”. Codurile DataMatrix fine sunt un argument pentru un spot UV mai mic.
- Cabluri și mantale (PE, PVC, TPU) – PE și TPU pe fibră necesită de obicei un aditiv, marcaj UV PE fără acesta; PVC doar cu filtrare chimică.
- Ambalaje (PET, PP, PE) – PET pe CO2 și UV; PP și PE pe fibră depind de aditiv; marcarea online din mers și timpul ciclului sunt decisive.
- Electronice și articole promoționale – îndepărtarea lacului de pe chei, a marcajelor deschise de pe carcasele întunecate, a pixurilor și a brelocurilor fabricate din materiale cu compoziție necunoscută; UV câștigă aici deoarece funcționează pe cea mai largă gamă de materiale fără a cere o rețetă.
Teste pre-implementare: Fișă de testare
Cea mai mare risipă din materiale plastice nu provine dintr-o mașină defectă, ci din testele omise. Fiecare piesă, culoare și lot nou trece prin aceeași foaie de testare înainte de a fi trimisă la comandă:
- Identificarea materialului – marcaj pe detaliu (de exemplu, ">ABS<", ">PA66-GF30<"), fișa tehnică a procesatorului, informații despre cota de colorant, umplutură, agenți de retardare și material reciclat.
- Grilă de parametri — un câmp cu un singur detaliu care conține creșterea puterii, scăderea vitezei și variația focalizării. Căutați cea mai mică energie care produce un contrast complet; prea multă energie duce la apariția spumei, sub-reflexare și distorsiune.
- Evaluarea contrastului și a marginilor — sub microscop: claritatea marginilor, convexitatea caracterelor, fisuri fine. Verificarea codurilor 2D cu un scaner și, dacă clientul solicită o evaluare a calității, cu un verificator.
- Testarea durabilității implică ștergerea cu alcool izopropilic, frecarea cu o lavetă și, pentru piesele medicale sau de curățare, un ciclu de spălare sau sterilizare din procesul clientului. Producătorii nu furnizează standarde numerice de abraziune, așadar criteriile sunt convenite cu clientul.
- Înregistrare — material, lot, sursă, putere, viteză, frecvență, focalizare, rezultat, dată. Începeți următorul lot cu setările salvate și verificați repetabilitatea.
Sănătate și siguranță: vapori de plastic și clasa laser
Fiecare plastic de sub grindă emite fum și produse volatile de descompunere – nu doar PVC. Sistemul de extracție a plasticului are trei etape – un prefiltru, un filtru HEPA și o secțiune chimică (cărbune activ) – așa îl proiectează BOFA, printre altele, deoarece compușii volatili nu sunt produși doar de PVC (Laser Focus World: PET eliberează benzen). Materialele plastice clorurate necesită un cartuș chimic dedicat și schimbări mai frecvente ale filtrului (producătorul sistemului de marcare). Regulamentul (UE) 2023/1230 privind echipamentele, aplicabil de la 20 ianuarie 2027, prevede ca emisiile de substanțe periculoase să fie reținute, captate, evacuate sau filtrate.
A doua problemă este clasa laserului. Conform CIOP-PIB, clasificarea conform PN-EN 60825-1:2014-11 include și lasere de mare putere complet închise în Clasa 1; un cap galvo deschis deasupra mesei este Clasa 4, unde chiar și reflexia difuză este periculoasă. Reflexiile sunt reale în cazul materialelor strălucitoare și transparente, așadar o carcasă sau sticle adaptate lungimii de undă (355 nm este un filtru diferit de 1064 nm) sunt obligatorii; selecția carcasei și a sticlei este descrisă în textul despre alegerea unei mașini de marcat. Veți găsi mașini închise și deschise printre mașinile de marcat cu laser Roboteus .
Întrebări frecvente
Un marker cu fibră va marca plasticul?
Depinde de material. Conform producătorului laserului cu fibră, 1064 nm marchează ABS, poliamidă, policarbonat, PMMA și materiale plastice cu aditivi laser. Lasă o urmă slabă sau deloc pe PE și PP fără aditivi, deoarece acești polimeri absorb slab 1064 nm (Polymers 2019). Înainte de a cumpăra, testați pe propriile componente.
Marcarea cu laser a materialelor plastice necesită extracție?
Da, cu orice plastic, deoarece descompunerea polimerilor produce fum și compuși volatili. Pentru PVC, producătorul sistemului de marcare numește evacuarea o „cerință fundamentală”, iar filtrul trebuie să aibă o secțiune chimică, deoarece clorul și vaporii de apă creează acid clorhidric. Fără un astfel de sistem de evacuare, PVC-ul nu poate fi marcat deloc.
De ce nu pot fi marcate PP și PE cu un laser cu fibră?
Deoarece absorb slab 1064 nm, fasciculul de fibre trece prin material în loc să elibereze energie la suprafață, iar PP nu se carbonizează (Polymers 2019). Soluția este un aditiv activ cu laser introdus în timpul injecției sau un laser UV de 355 nm, care marchează PE și PP fără aditivi.
Ce sunt aditivii activi cu laser?
Aceste masterbatch-uri, adăugate în granulat în timpul injecției sau extrudării, absorb radiațiile infraroșii și declanșează o schimbare de culoare a polimerului, care răspunde slab la lasere. Nu pot fi adăugate la piesa finită și nu garantează contrastul: în studiul Polymers 2019, adăugarea de LMA la PP a înrăutățit rezultatul, în timp ce PP cu negru de fum a prezentat cea mai bună culoare.
Poate fi marcat materialul transparent?
Da, dar nu cu fibră — fibra nu marchează obiectele transparente. CO2 și UV sunt potrivite pentru PET transparent; UV marchează PC-ul transparent „excelent”, chiar și în interiorul materialului și nu necesită aditivii pe care îi necesitau laserele IR mai vechi.
Surse
- 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/
Notă editorială
Prețurile de listă pentru comercianții cu amănuntul și prețurile orientative de pe roboteus.com pot fi modificate; sumele afișate sunt valabile în octombrie 2026 și au doar rol informativ. Rezultatele marcajului variază în funcție de mașina, materialul, vopseaua și lotul specific – matricea este o hartă de testare, nu o garanție. Acest text nu înlocuiește instrucțiunile producătorului mașinii sau reglementările de sănătate și securitate în muncă privind laserele și ventilația postului de lucru.