Plastiklerin lazerle işaretlenmesi

Plastiklerin veya plastik oymaların lazerle işaretlenmesi, bileşenlerin bir lazer yardımıyla etiketlendiği veya işaretlendiği bir süreçtir. Plastik parçaların yapıldığı polimer, kullanılacak yöntemi, ve aynı zamanda plastiği lazerlemek için gereken enerji girişini belirler. Lazer markalamanın sonucu, önemli ölçüde plastik türüne, boyalar katkı maddelerine ve lazer türüne bağlı olarak değişir. Lazerle işaretleme, plastiğin lazer ışınını absorbe etmesi gereken temassız, optik bir süreçtir. Bu özellik aynı zamanda, bir kaynak parçasının lazer ışınını absorbe ettiği ve diğer kaynak parçasının lazer ışını için saydam olduğu plastiklerin kullanıldığı lazer kaynaklamada da kullanılır.
Birçok plastik ve termoplastik lazer ile işaretlenebilmektedir. Eğer bir plastiğin özellikleri lazerle işaretlenebilir anlamına gelmiyorsa genellikle plastik lazerle işaretleme için uygun bir katkı maddesi veya plastik ham madde boyası ile modifiye edilebilir. Renk pigmenti gibi katkı maddeleri de lazerle işaretleme kapasitesini etkileyebilir.

Lazer markalamanın avantajları

Lazer markalama, özellikle güvenilir olarak görüldükleri ve sayısız avantaj sundukları için endüstriyel uygulamalarda gittikçe yaygınlaşmaktadır. Lazerle işaretleme son derece dayanıklı ve aynı zamanda taklite karşı bir yöntemdir. Bu yöntemin uygulanması yüksek kalitede olabilir.

Plastiklerin lazerle işaretlenmesinin diğer avantajları (geleneksel işaretleme teknolojilerine karşı) şunlardır:

  • Bu işaretleme yöntemi, su geçirmez, aşınmaya karşı dayanıklı ve ısı dirençli, solmaz ve kimyasallara karşı dirençli olduğu için kalıcıdır
  • İşaretleme tasarımındaki maksimum esneklik – erişilmesi zor yerler için de uygundur
  • Temassız süreç 
    - Bu nedenle aletler aşınmaz ve yırtılmaz ve kimyasallar, mürekkep vb. gibi sarf malzemeleri için maliyetsizdir. 
    - Sürekli olarak aynı sonuçlar elde edebilmek için malzeme, basınçtan, gerilimden ve sabitlenmelerden uzak tutulmalıdır
  • Zarar görmemiş yüzey (renk değişimi)
  • İşlem öncesi veya sonrası kolay işleme gerektirmez
 

Lazer türü

Lazer ışınına maruz kalarak yapılan lazerle işaretleme işlemi boyunca plastikler optik yüzey değişikliklerine uğrar. Burada çeşitli lazer kaynakları kullanılır ve bunlar lazerin üretilme şekline göre farklılık gösterir. Gaz, boya ve katı hal lazerleri arasında bir ayrım yapılır. Plastiğin lazerlenme işlemi sırasında sonuç, sadece lazer türünden değil aynı zamanda kullanılan dalga boyundan da etkilenir. Çoğu lazerle işaretleme uygulamaları için Nd:YAG, fiber lazerler ve CO2 lazerler gibi katı hal lazerleri ideal ışın kaynaklarıdır.

Ensinger’de Nd:YAG katı hal lazeri ile başarılı denemeler gerçekleştirilmektedir. Bu lazer pratikte de sıklıkla kullanılmaktadır.
Nd:YAG, neodimiyum katkılı itriyum alüminyum garneti lazer anlamına gelir. Aktif bir ortam olarak neodimiyum katkılı bir YAG kristali kullanır. En iyi sonuçlar, 1064 nm’lik bir dalga boyundan elde edilmiştir – ki bu, aynı zamanda en sık kullanılanıdır.

Uygulama alanları

Lazerle işaretleme, giderek geleneksel baskı yöntemlerinin yerini almaktadır. Özellikle plastiklerin etiketlenmesinde lazerle işaretleme, yerleşik bir yöntem haline gelmektedir. Hepsinden önemlisi lazerle işaretleme, kalite güvencesi ve izlenebilirlik bağlamında daha önemli bir yöntem olmaktadır. Plastiklere benzersiz bir tanımlama için çoğunlukla barkod, malzeme veya parti numarası verilmektedir. Tüm endüstrilerdeki sayısız uygulama bu yöntemden yararlanmaktadır. Yöntem şunları içerir:

  • Plastikten yapılan kasa bileşenleri
  • Elektronik bileşenler
  • Otomobil parçaları için devre kartları
  • Aletler ve alet sapları

Lazerle işaretlemeye uygun plastikler

Tüm yüksek performanslı plastikler, doğası gereği lazerle işaretlenebilme özelliğine sahip değildir. Örneğin, modifikasyon olmadan POM (asetal) ve poliamid PA bir NdYAG lazeri ile işaretlendiğinde genellikle hiçbir renk değişikliği göstermez. Ensinger bu nedenle lazerle işaretleme için uygun plastik yarı mamül portföyünü sunar. Bu plastik yarı mamüller TECAFORM AH LM white, TECASON P MT ve TECAPEEK natural’dir. Özellikle POM’u lazerle işaretlemek çoğu zaman zor bir iştir bu nedenle TECAFORM AH LM white, bir lazer katkı maddesi ile modifiye edilmiştir.

Deneyimimize dayanarak (baz, 1064 nm’lik bir dalga boyuna sahip bir Nd:YAG lazeridir) aşağıdaki plastik yarı mamülleri lazer markalama için çok iyi bir kapasiteye sahiptir:

TECAFORM AH LM white

 TECAFORM AH LM white, lazer ile markalanabilen (UV) gıda ve ilaç, medikal sanayisinin gereksinimleri ile uyumlu olarak modifiye edilmiş POM-C'dir.

TECASON P MT black

 TECASON P MT black öncelikle medikal teknoloji ürünleri uygulamaları için uygundur. Bu ürün ailesinin mevcut renk seçeneklerinden sadece bir tanesidir.

Lazerle işaretleme için oldukça tavsiye edilen plastikler:

İyi bir şekilde lazer ile işaretlenebilir diğer plastik malzemeleri:

Diğer lazerlerin ve parametre değişikliklerinin kullanımı, sonuçları değiştirebilir.