MARCATORI Laser
Sistemi di Marcatura Laser.
Cos'è la Marcatura Laser?
La marcatura laser è un processo che utilizza un fascio di luce concentrata per creare segni permanenti sulle superfici dei componenti di destinazione.
Il processo viene generalmente eseguito con una macchina laser che utilizza un oscillatore, uno specchio di scansione e una lente di messa a fuoco. La macchina consente inoltre l’automazione e la lavorazione ad alta velocità, lasciando di conseguenza marcature permanenti e tracciabili su un’ampia gamma di materiali.
Come funziona e quali sono i principali vantaggi della tecnologia laser nei processi di codifica e marcatura.
La marcatura laser consente di marcare pezzi e prodotti con:
- testi, compresi numeri di parte e numeri di serie;
- dati leggibili dalla macchina, come codici ID univoci, codici 2D Data Matrix, codici a barre, ecc;
- grafica.
La codifica e la marcatura industriale con sistemi laser inoltre hanno un vantaggio cruciale: sono prive di materiali di consumo e praticamente esenti da manutenzione, ovvero i costi successivi all’investimento iniziale sono molto contenuti.
Se ciò non bastasse, la marcatura laser soddisfa i requisiti più severi in materia di tracciabilità, di protezione dalla contraffazione e di personalizzazione dei prodotti.
I sistemi laser sono utilizzati in una vasta gamma di settori: bevande, farmaceutica, snack, metalli industriali.
I laser possono codificare su vetro, plastica (come PET, polistirene e polipropilene), metallo e cartone.
Come funziona la marcatura laser?
La tecnologia di marcatura laser crea contrassegni duraturi sulle superfici dei componenti tramite la produzione di fasci di luce focalizzati contenenti alti livelli di energia. L’energia accumulata viene rilasciata nel fascio di luce coerente diretto verso la superficie del materiale mediante specchi.
L’interazione del fascio di luce con la superficie del componente determina un trasferimento di energia termica dal fascio alla superficie. Di conseguenza, l’aspetto e le proprietà del materiale cambiano. A seconda del livello di energia, il laser può incidere, “ricuocere” o scolorire le superfici con grande precisione.
Il raggio concentrato colpisce solo aree specifiche del materiale, assicurando segni precisi, ad alto contrasto e di alta qualità. Questi segni sono permanenti e possono essere facilmente letti o scansionati su qualsiasi superficie. Di conseguenza, questo processo di marcatura è ideale per le operazioni in cui la permanenza e la precisione sono fondamentali.
Esistono diverse tecnologie di marcatura laser per diverse applicazioni. Ogni tecnica presenta vantaggi e svantaggi e la scelta dipenderà dal budget, dai requisiti di qualità e dalle applicazioni. Esaminiamo alcune di queste tecniche.
Metodo “Engraving”
Questo processo prevede la rimozione di alcuni materiali dalle superfici dei componenti mediante raggi laser. Durante il processo, il materiale assorbe il calore del laser, si scioglie ed evapora, creando segni sotto forma di depressioni. Il materiale reagisce anche con l’aria, causando un cambiamento di colore per rendere il segno più distintivo.
Questo metodo non prevede l’utilizzo di materiali di consumo. Pertanto, presenta costi operativi ridotti rispetto ad altri metodi di incisione che utilizzano inchiostri speciali o punte da trapano.
Il laser è adatto a un’ampia gamma di materiali, tra cui metalli, plastica e ceramica. Pertanto, è utilizzata per molte tipologie di applicazioni.
Metodo “Etching”
Questo processo altamente versatile crea segni sui pezzi in lavorazione fondendone la superficie. Il raggio laser produce un segno in rilievo erogando elevate quantità di energia in un’area piccola e localizzata. Di conseguenza, la superficie si fonde e si espande, cambiando il colore in nero, grigio o bianco.
L’incisione è comunemente utilizzata per produrre marcature permanenti come numeri di serie, codici a matrice di dati, loghi e codici a barre. È anche un processo versatile, ideale per un’ampia gamma di metalli, tra cui alluminio, piombo, acciaio, magnesio, acciaio inossidabile, ecc.
Metodo “Annealing”
Nella ricottura laser, il raggio laser riscalda localmente la superficie del materiale per creare la marcatura. Il raggio penetra solo tra i 20 e i 30 µm nella superficie del materiale, producendo così un cambiamento minimo sulla superficie. Il riscaldamento localizzato provoca cambiamenti di colore nel materiale. La marcatura può essere nera, rossa, gialla o verde, a seconda della temperatura dello strato riscaldato.
I risultati della ricottura laser sono marcature permanenti a prova di abrasione.
La ricottura laser funziona meglio sui metalli ferrosi e sul titanio. Pertanto, può essere utilizzata in diversi settori, da quello sanitario a quello automobilistico, alimentare e aerospaziale.
Migrazione del carbonio
In questo metodo, l’energia termica del laser rompe i legami plastici e rilascia ossigeno e idrogeno. Questa reazione fa sì che l’area bersaglio si scurisca, producendo una marcatura di colore grigio o blu-grigio. La carbonizzazione o migrazione del carbonio è sempre l’opzione ideale per marcare polimeri sintetici e materiali organici.
Funziona bene con carta, legno, pelle, materiali da imballaggio, ecc.
Tuttavia, la migrazione del carbonio non è molto adatta agli oggetti di colore scuro. Il segno grigio che si forma avrà un contrasto minore rispetto al resto del pezzo, rendendo difficile la lettura della marcatura.
Metodo “Foaming”
Mentre la migrazione del carbonio potrebbe non essere di grande aiuto quando è necessario produrre marcature di colore chiaro, questo metodo è più adatto a questo tipo di applicazioni.
Il processo consiste nel riscaldare la superficie del materiale con il laser, facendolo fondere ed emettendo bolle di gas. Quando le bolle di gas si ossidano, formano una sorta di schiuma che riflette la luce.
Questo metodo è una delle migliori opzioni di marcatura per i componenti di colore scuro. Questo perché la marcatura si trova in alto rispetto alla superficie del componente, con un maggiore contrasto con le altre parti della superficie. È ideale anche per la marcatura dei polimeri.
Decolorazione
In questa tecnica, il laser rimuove gli strati del pezzo, rivelando lo strato sottostante. Il materiale rimovibile assorbe il calore del laser e vaporizza producendo un contrasto. Pertanto, è fondamentale assicurarsi che il colore dello strato superiore sia diverso da quello del materiale di base.
Questo metodo è più efficace per i materiali rivestiti, come l’alluminio anodizzato, in quanto mostrano marcature eccellenti e leggibili. Altri materiali che funzionano bene con la decolorazione sono i laminati, le pellicole e i fogli.
È una tecnica eccellente per marcare etichette, accessori e oggetti di imballaggio.
Vantaggi della marcatura laser
La marcatura laser è ora una parte essenziale dei processi di produzione, che aiuta le aziende a tracciare i loro prodotti, a ridurre al minimo le contraffazioni, a migliorare la qualità e altro ancora. La marcatura laser consente di realizzare marcature precise e ad alta precisione, facendo risparmiare tempo e denaro.
Per aiutarvi a comprendere il grande potenziale di questa tecnologia di marcatura, ecco alcuni vantaggi da tenere a mente:
- Alta velocità di produzione;
- Processo produttivo eco-compatibile;
- Compatibile con la maggior parte dei materiali;
- Ripetibilità costante:
- Durata delle marcature;
- Processo a bassa manutenzione.