Basic HTML Version
T+T
T e c h n i k a a t r h
9 / 2 0 1 3
Pro značení a dekoraci plastů se používají
nejčastěji Nd:YAG nebo Nd:YVO4 lasery
a polovodičové vláknové lasery na vlnové
délce 1 064 nm, tedy blízko infračervené-
mu spektru. Další variantou nastupujících
laserů jsou zelené lasery, které emitují pa-
prsek ve viditelném spektru světla a jsou
řazeny ke studeným laserům. Tyto lasery
opravdu svítí zeleně. Vývoj pokročil a dnes
se používají v průmyslových aplikacích na
značení a dekoraci také UV lasery, jejichž
působení je výhradně fotochemické, bez
tepelné složky. Zajímavostí použití zelené-
ho laseru je značení na mezivrstvu plastu,
kdy laser ve viditelném spektru světla pro-
jde přes průsvitnou vrstvu plastu a zastaví
se o druhou vrstvu plastu například černé
barvy, na kterou značí, této vlastnosti se
používá často v automobilovém průmyslu
pro dekoraci světel, s čímž Solaris Laser
má velké zkušenosti.
Dle typu plastového materiálu dochází
často k fotochemickému efektu bez tepel-
ného poškození materiálu a bez gravírace.
Tento efekt vytváří kontrast na materiálu,
závislý na vlastnostech plastu reagovat
na laserové záření. Na výrobcích, kde se
nedosahuje kontrastu, protože polymery
neabsorbují laserovou energii, tam po-
máhají přidané pigmenty do základního
Masterbatch.
Pro přímé značení laserem hovoří něko-
lik aspektů, které zcela zavrhnou drahou
inkoustovou technologii inkjet značení. Za
prvé je to absence spotřebního materiálu,
jako jsou inkousty a ředidla, kdy ředidla jsou
často odpařena při značení do prostoru vý-
roby a z toho plyne i kontaminace prostoru.
Druhý hlavní faktor hovořící pro laser je
nesmazatelnost a odolnost nápisu oproti
inkoustovému značení, které je závislé na
povrchovémnapětí plastu a někdy vyžaduje
použití plazmy před aplikací inkoustu, jinak
jde inkoust z potištěného povrchu snadno
dolů. Třetí vlastností je značení skrze prů-
svitné plochy dovnitř výrobků nebo na velmi
těžce přístupná místa díky dlouhé zaostřo-
vací vzdálenosti laserové optiky.
Na plastovém materiálu
vznikají 3 základní reakce
d
První (tmavé na světlém) je dána absorbo-
váním energie laseru do plastu a zvyšuje se
lokální teplota materiálu v okolí absorpce na
takovou úroveň, že dojde k termální degra-
daci materiálu polymeru.Může dojít k hoření
polymeru za přítomnosti kyslíku v atmosféře.
Omezené množství kyslíku uvnitř materiálu
substrátumá za výsledek lehké ožehnutí ma-
teriálu, které způsobí černou formupolymeru
nebo tmavé kontrastní značení.
Druhá varianta (světlé na tmavém) je na-
pěnění polymeru. K tomu dochází, když
lokální teplota polymeru okolo absorpce
je dostatečně vysoká tak, že polymer ge-
neruje plyn při hoření nebo odpařování.
Tento teplý plyn je obklopen rozteklým
polymerem a zachycen v něm jako bub-
linky. Jeli energie laseru dostatečně kon-
trolována, napěnění je definované a má
za následek odraz světla v bublinkách a to
tvoří světlé značení na tmavém (neodrazi-
vém) povrchu.
Třetí variantou (barva) je tepelná degrada-
ce energií laseru jedné barvy v probarvené
struktuře a změnu výsledné barvy. Jako pří-
klad může sloužit kombinace sazí a stabili-
zovaného anorganickéhobarviva. Po zahřátí
jsou saze odstraněny a zůstane jen anorga-
nické barvivo. Tyto mixované barvy jsou zá-
vislé na specifické barevné stabilitě a není
možné takto dosáhnout všech barev.
Veškerou laserovou technologii pro deko-
raci plastu a automatizaci průmyslového
značení lze nalézt na stránkách Leonardo
technology, www.LT.cz, zastupující spo-
lečnost Solaris Laser.
p
www.LT.cz
46
aktuality
I
zajímavosti
I
události
ZNAČENÍ A DEKORACE
PLASTU LASERY
Výhody v přímém
značení plastových
materiálů lasery zahrnují
velmi vysokou kvalitu
značení, díky velmi
malé stopě laserového
paprsku, kontrast
bez nebo i za použití
speciálních pigmentů
a také rychlost značení
s vektorovými lasery,
například od Solaris
Laser, umístěnými
přímo ve výrobních
linkách. Přímé značení
na materiálu se používá
pro identifikaci výrobku,
nejčastěji Datamatrix
kódem, nebo i dekoraci
a grafický popis.
Výhodou je, že se
většinou nepoužívá
žádný přídavný materiál,
značení laserem je tedy
vhodné i pro zdravotní
výrobky a splňuje
spoustu požadavků
dle potravinářských
(FDA), zdravotních (UID)
a vojenských norem
(MIL-STD). Správná
„Laserová formula“
plastu nemůže být
toxická nebo nesmí
mít negativní efekt
na produkt a jeho
fyzikální vlastnosti nebo
funkčnost.