Znakowanie tworzyw sztucznych, lub grawerowanie, jest procesem podczas którego elementy są etykietowane lub znakowane za pomocą lasera. Polimer, z którego element z tworzywa sztucznego jest wykonany, decyduje o metodzie i o wkładzie energii potrzebnej do laserowania tworzyw. Rezultat, jaki otrzymuje się w wyniku laserowania, zależy w znacznym stopniu od typu tworzywa, dodatków takich jak pigmenty i typu lasera. Znakowanie laserem jest bezkontaktowym procesem optycznym, w którym tworzywo ma wchłonąć promień lasera. Zachowanie takie jest także wykorzystywane przy spawaniu laserowym tworzyw sztucznych, podczas których jeden z partnerów spawania absorbuje promień lasera a drugi materiał jest transparentny dla tego promienia.
Wiele tworzyw termoplastycznych może być znakowana laserem. Jeżeli właściwości tworzywa przemawiają za tym, że materiał nie może być znakowany w ten sposób, istnieje zazwyczaj możliwość modyfikacji odpowiednim dodatkiem lub pigmentem pozwalającym na znakowanie laserem. Dodatki takie jak pigmenty mogą wpływać na jakość znakowania laserem.
Znakowanie laserem staje się coraz bardziej częstsze w zastosowaniach przemysłowych, jako że wydaje się szczególnie solidne i wykazuje szereg zalet. Znakowanie laserem jest ekstremalnie wytrzymałe i odporne na fałszowania. Ich zastosowanie może także być bardzo dobrej jakości.
Dalsze korzyści znakowania laserem (w porównaniu do tradycyjnych technik znakowania) to:
Podczas znakowania laserem poprzez ekspozycję na wiązkę lasera, zachodzą zmiany optyczne na powierzchni tworzywa. Stosuje się różne narzędzia laserowe, różniące się sposobem generowania wiązki laserowej.
Ze względu na rodzaj emisji promieniowania rozróżnia się lasery o pobudzeniu ciągłym (neodymowy YAG) i o pobudzeniu impulsowym ( rubinowy, neodymowy szklany ). Ze względu na rodzaj ośrodka czynnego: gazowe ( atomowe, jonowe, na parach metali, molekularne, ekscymerowe) i stale (krystaliczne- rubinowy, szklane – neodymowy, półprzewodnikowe). Podczas laserowania tworzyw sztucznych wynik znakowania zależy nie tylko od rodzaju lasera, ale także od użytej długości fali. W większości znakowań najlepiej sprawdzają się lasery o pobudzeniu stałym, takie jak Nd:YAG, lasery fiber i CO2.
W firmie Ensinger, przeprowadzono pozytywne testy z laserem neodymowym Nd:YAG. Laser tego typu jest używany w praktyce bardzo często.
Ośrodek czynny lasera neodymowego stanowi pręt szklany z domieszką trójtlenku neodymu. Laser ten pracuje emitując impulsy o długości fali 1064 nm, czyli znajdujące się w widmie podczerwieni. Spośród laserów neodymowych najczęściej używany jest laser neodymowo-yagowy (Nd:YAG), w którym jony neodymu wbudowane są w granat itrowo-aluminiowy.
Znakowanie laserowe stale wypiera konwencjonalne metody druku. Szczególnie w etykietowaniu tworzyw, znakowanie laserem stało się uznaną metodą. Poza tym, stało się to jeszcze bardziej istotne w kontekście zapewnienia jakości i śledzenia wstecznego. Tworzywa często oznaczane są kodem kreskowym, numerem artykułu czy serią dla ich unikalnej identyfikacji. Niezliczone zastosowania w różnych branżach czerpią z tego korzyści. Dotyczy to:
Nie wszystkie wysokosprawne tworzywa sztuczne mają predyspozycje do znakowania laserem. Przykładowo POM (poliacetal) i poliamid PA nie modyfikowany zazwyczaj nie wykazują żadnych zmian kolorystycznych pod wpływem działania lasera NdYAG. Ensinger oferuje z tego względu wyselekcjonowaną ofertę półwyrobów z tworzyw sztucznych dedykowanych do znakowania laserem. Są to TECAFORM AH LM white, TECASON P MT i TECAPEEK natural. Laserowanie poliacetalu (POM) jest często szczególnie wymagające, dlatego naprzeciw tym potrzebom zaprojektowane została jego odmiana z dodatkiem pigmentowym dla znakowania laserowego - TECAFORM AH LM white.
Bazując na naszych doświadczeniach (podstawą jest laser Nd:YAG o długości fal 1064 nm) następujące tworzywa posiadają bardzo dobre wyniki w znakowaniu laserem:
Tworzywa sztuczne wysoce rekomendowane do znakowania laserowego:
Inne tworzywa podatne na znakowanie laserowe:
W zależności od rodzaju lasera i zamian w parametrach wyniki znakowania mogą się różnić.
