激光塑料印標技術
帶有激光印標的裝飾性熱塑性塑料比十年以前預期的花費了更長的時間才得到人們的認可。盡管如此，激光技術已經在一些應用中取代了油墨印標技術(如壓印和噴墨印刷)，情況已經有所改變。
目前所謂的“非美學”應用估計占塑料激光印標的90%。有的印標用二氧化碳激光機制作,包括零件型號、制造日期以及有效期。通常這些印標在透明或淺色背景上是黑色的字母和數字，或在黑色背景上是純白印標。
“美學”激光印標占市場的10%，在代替油墨技術方面有很大的發展潛力。這是黑色工程塑料上的典型白色印標，用固態Nd∶YAG激光機印制，這種激光機很容易編程，適用于在任意形狀上的制品作清楚的印標。
激光印標已經成功商業化的應用包括商業機器用的ABS鍵盤、HDPE、PP、PET和PVC剛性容器和容器蓋;尼龍和PBT汽車和非汽車用電器連接件，發動機罩元件如保險盒和氣帽。還有其他的應用，包括牛和豬用的TPE耳簽，電器件如清洗和干燥設備上的HDPE開關按鈕，PVC管件如接頭和管件。
而剛開始的應用包括燈開關蓋，化妝品包裝材料，汽車內部按鈕和門把手、儀表板。在最近幾年，后者已經成為一個重要的應用市場。
在最近十年，計算機程序化的激光印標設備的技術進步伴隨著更多品種的可激光印標樹脂的開發，專門制作的著色劑和包裝用的添加劑可用于各種各樣的塑料中，如聚烯烴、ABS、PVC、聚酯、聚碳酸酯、尼龍、聚甲醛和熱塑性彈體。
現在的激光印標塑料對比度高，有時，與其說是黑色與白色，不如說是一個對比的色彩。甚至濃暗對比度也成為可能。據塑料激光設備的主要供應商Rofin-Baasel的市場經理PatrickSchlather介紹，這些色彩變化多樣，是流行趨勢之一，這種趨勢正使人們對激光裝飾塑料產生更大的興趣。
激光印標的應用包括燈開關蓋，化妝品包裝材料，汽車內部按鈕和門把手、儀表板。在最近幾年，后者已經成為一個重要的應用市場，同時也滿足了在甚至更小的塑料制件上印制大量數據的發展需要。例如，數據密度10倍于傳統條形碼的二維條形碼已經被研究出來。與以前使用的條形碼相比，印制二維條形碼要求更精確，清晰度更高。據Schlather介紹，激光印標滿足了這些要求，在0.001英寸的范圍內,點的尺寸和位置可以重復—這些性能是壓印或油墨印刷機難以實現的。
環境問題是激光印標發展的另一個驅動力。激光印標不用油墨或溶劑，也不需用像油墨印標技術那樣的高強度能量干燥過程。Schlather說，對一個三班倒的印標生產來講，油墨和化學品花費在20000～40000美元，而印制盤子要花費100000美元/每年或更多。而相比之下，一臺三班倒的激光印標設備每年用電花費少于3000美元，其他的消耗如燈管和過濾器花費在3500美元以下。
印標設備基礎
盡管現有的用于裝飾塑料的激光光源很多，但是密封的二氧化碳激光器是目前使用得最廣泛的，其次是燈管泵送的固態Nd∶YAG激光器和近年來的二極管泵送的Nd∶YAG器。
大多數激光設備都采用高速光束控制的檢流計印標技術。這種控制設備用兩臺計算機控制的可以在X或Y方向移動的鏡子或檢流計掃描激光光束。“當編好程序的激光路徑完成時，新的制件入位，重復著這種循環。由于激光模式完全存在于軟件之中，因此工具或蒙片都不需要了。”
允許帶有旋轉光束控制的塑料印標的軟件也有好幾家激光設備供應商供應。這種設備本質上是采用相同的技術，但適用于連續轉動的生產如輸送帶或基材轉換，Barbero解釋到，“這種設備的優點是它能夠被很容易地改裝到現有的生產線，使生產率達到最大值。編碼反饋給計算機，計算機進行適當的調整，實時跟蹤移動的目標。”Schlather接著說道，“目前的設備采用簡單明了的圖形生成軟件，這種軟件很容易編好程序，在各個和每個旋轉的制件上印制單一的數據。”
近幾年來，激光印標的程序化、標準化和排除故障性能更容易了，印標速度也得到很大提高。Barbero說，“當今的軟件適用于每秒鐘超過400個字的印制，而10年前每秒鐘只能印制40個。”大多數激光機軟件有能力印制串行和多型號的條形碼以及任意型號(包括公司標志)的文本。用Window基的“幫助”選項，激光印標供應商增加了服務和標準化技術以及故障清除軟件。
另一項進展是用一種激光光源可以同步印制兩個制件。外加一種變形頭和一臺程序化的光束分離器，用相同的信息，一臺激光機可同時印制兩個零件。Schlather指出，這種類型的設備可用于不移動制件的較大面積或大量制件的印制。
在不斷流行的二氧化碳激光設備方面費用是一個關鍵因素。一整套二氧化碳交鑰匙設備售價在25000～35000美元之間，而一臺電子管泵送或二極管泵送的Nd∶YAG設備售價在60000～75000美元之間。
二氧化碳激光機蝕刻塑料表面，通過蒸發清理材料，得到的是對比的印標，但很少或幾乎沒有真正的顏色變化。適宜于采用二氧化碳激光機印制的塑料有PVC、ABS和大多數聚酯。云母填充的商用樹脂如PP用二氧化碳激光機標記時產生起霜的灰白印標。盡管二氧化碳機的輸出功率可以達到200W，但用于印標塑料最通用的范圍是10～25W，有時是50W。
在瓶裝生產線編碼過程中，速度是關鍵，或者還需要大的字母，一般要使用二氧化碳激光機。FOBA北美激光設備集團的總裁和首席執行官SteveBone說，二氧化碳機使用基體原模印標比Nd∶YAG機快2倍，盡管僅僅快零點幾秒。
“現在的激光印標塑料對比度高，有時，與其說是黑色與白色，不如說是一個對比的色彩，甚至濃暗對比度也成為可能。”
ControlMicrosystems公司的主要市場重點一直是汽車發動機罩和電子/電器件,該公司的Stevenson說，考慮一種塑料的印標，首先要盡量用二氧化碳激光機來印制。“如果不能得到要求的對比度或得到過量的熔融，再去選擇YAG激光機。”
固態Nd∶YAG激光機加熱塑料會引起熱化學反應（如發泡)，也會產生更多的顏色變化。由于這種激光機產生的激光的波長較短，因此能得到較高的清晰度。波長越短，塑料基體感應的熱量越少(冷印)。FOBA的Bone說，用于塑料印標的100瓦Nd∶YAG設備是目前流行的(由于其產量高)，但是輸出功率在30～50W的設備也有。YAG激光機一般被用于零件的高質量印標，如電子連接器，發動機罩元件，鎖帽和外科手術設備。
Rofin-Baasel的Schlather建議加工者考慮購買固態激光機時要了解所需要的生產量和印標的美學要求。例如，如果想要高對比度的、表面沒有測量的到的中斷印標，那么高頻的激光機性能最好。不過，這取決于設備的低輸出功率是否適合你的生產率要求。
還有一種新型的二極管，功率在3～100W之間，可以用二極管作為激光機燈源替代電子管泵設備的電子管。據說二極管比電子管結構緊湊50%，能量效用提高20%～30%。電子管設備需要水冷，而二極管類型需水冷或風冷。電子管一般需要每1000小時更換一次，二極管的使用壽命則達10000小時。不利條件是二極管相對來說比較新而且較昂貴。例如，FOBA50W的二極管泵激光機比100W的電子管設備貴10%。但FOBA預計二極管設備的價格在以后幾個月可能下降，并且它們最終將替代電子管泵設備。
“環境問題是激光印標發展的另一個驅動力。激光印標不用油墨或溶劑，也不需用像油墨印標技術那樣的高強度能量干燥過程。”
Rofin-Baasel的Schlather總結YAG類型的選擇∶“如果要每600～800小時進行維修，那么電子管泵投資最少，但可以得到最大的生產率。如果用3～60W的二極管泵設備可以完成希望的印標，那么二極管泵設備在5年內成本將少于電子管泵設備。”
另一項進展是用一種激光光源可以同步印制兩個制件。外加一種變形頭和一臺程序化的光束分離器，用相同的信息，一臺激光機可同時印制兩個零件。Schlather指出，這種類型的設備可用于不移動制件的較大面積或大量制件的印制。
在不斷流行的二氧化碳激光設備方面費用是一個關鍵因素。一整套二氧化碳交鑰匙設備售價在25000～35000美元之間，而一臺電子管泵送或二極管泵送的Nd∶YAG設備售價在60000～75000美元之間。
二氧化碳激光機蝕刻塑料表面，通過蒸發清理材料，得到的是對比的印標，但很少或幾乎沒有真正的顏色變化。適宜于采用二氧化碳激光機印制的塑料有PVC、ABS和大多數聚酯。云母填充的商用樹脂如PP用二氧化碳激光機標記時產生起霜的灰白印標。盡管二氧化碳機的輸出功率可以達到200W，但用于印標塑料最通用的范圍是10～25W，有時是50W。
在瓶裝生產線編碼過程中，速度是關鍵，或者還需要大的字母，一般要使用二氧化碳激光機。FOBA北美激光設備集團的
責任編輯：
2、本網其他來源作品，均轉載自其他媒體，目的在于傳遞更多信息，不表明證實其描述或贊同其觀點。文章內容僅供參考。
3、若因版權等問題需要與本網聯絡，請在30日內聯系我們，電話：0755-32905944，或者聯系電子郵件： 434489116@qq.com ，我們會在第一時間刪除。
4、在本網發表評論者責任自負。
網友評論僅供其表達個人看法，并不表明本網同意其觀點或證實其描述，發言請遵守相關規定。