Laser White Paper - Et nærmere kig på lasermærkning

Vigtige spørgsmål

Det er ikke kun lasermærkningens læsbarhed og permanente holdbarhed, der spiller en vigtig rolle. Det er vigtigt for producenterne at vide, om og hvordan produktets egenskaber påvirkes af laserbehandlingen. REA's eksperter i mærkning har gjort det til deres opgave ikke kun at udvikle optimale mærkningssystemer til næsten enhver mærkningsopgave, men også at give svar på spørgsmål, der går videre end dette. Et stadig hyppigere spørgsmål i forbindelse med laserapplikationer vedrører påvirkningen af det materiale, der skal printes, såsom svækkelse af materialet, materialeopkast, graveringsdybde og meget mere.

Præcise svar

For at kunne give individuelle og klare svar på disse yderligere spørgsmål og for at eliminere risici for brugeren investerer REA JET ikke kun i videre- og nyudvikling af mærkningssystemerne, men også i analyseteknologier til inspektion og evaluering af den udførte mærkning

Udvikling af Mærkningssystemerne, men også i analyseteknologier til inspektion og evaluering af den gennemførte mærkning. Ud over de interne optiske enheder til verificering af koder i 1D og 2D fra mærket REA VERIFIER omfatter dette også et digitalt 3D-mikroskop til kvantitativ måling af overfladestrukturer.

Ved hjælp af denne mikroskopteknologi er specialisterne hos REA ikke kun i stand til at give visuelle indtryk gennem enkle mikroskopbilleder, men også til at komme med detaljerede og kvantitative udsagn om de højdeprofiler, der opstår under lasermærkning. Disse er ikke begrænset til en punktvis måling af en højde eller dybde, men omfatter en µm-præcis analyse af hele området for mærkningen. Talrige ekstra funktioner gør det muligt at analysere mærkningen i henhold til brugerens ønsker og krav.

Disse omfatter f.eks. oprettelse af en sektionsprofil, bestemmelse af den maksimale højde og dybde fra en 2-dimensionel højdeprofil, bestemmelse af deres afstand og bestemmelse af volumen. REA's eksperter i mærkning kan derfor analysere hvert lasermønster i detaljer og give brugere af laserteknologi velbegrundede udsagn om lasermærkningens indflydelse på produktoverfladen og vægtykkelsen af deres produkter.

Svækkelse af materialet?

I dag mærker drikkevareproducenter næsten 100 % af deres produkter med lasermærkning. Når man graverer PET-flasker med en standard _CO2-laser ved 10,6 µm, er det farligt at svække materialet og endda perforere det. Under mærkningen forskydes materialet ud til siderne. Det, der er tilbage, er en klar gravering med sideværts materialeopbygning, hvilket resulterer i en uønsket betydelig reduktion af PET-materialets vægtykkelse.

For at undgå dette bruges der i dag _CO2-lasere med en bølgelængde på 9,3 µm. I dette tilfælde kan teknologien i mikroskopet vise præcis, hvordan lasermærkningen med de forskellige bølgelængder påvirker overfladen.

Man kan se, at mærkning med 9,3 µm ikke resulterer i gravering, men i opskumning af materialet. Dette resulterer endda i en styrkelse af materialet, hvilket igen kan føre til bedre stabilitet i produktet.

Korrosionsbeskyttelse?

Andre anvendelser er f.eks. rettet mod at bearbejde det øverste lag af et produkt med laser. Da disse øverste lag ofte har både optiske og beskyttende funktioner for bærematerialet nedenunder, er udfordringen at opnå maksimal læsbarhed af lasermærkningen og samtidig minimere fjernelse af lag. Ved hjælp af den nyeste teknologi inden for mikroskopi er eksperterne hos REA i stand til at bestemme den nøjagtige dybde, hvormed laserstrålen trænger ind i materialet.

Det sikrer, at det øverste lag kun fjernes i en præcist defineret tykkelse, og at det øverste lags beskyttende funktion forbliver upåvirket.

En almindelig anvendelse i metalindustrien er galvanisering af metaloverflader for at beskytte mod korrosion. Snittet gennem mikroskopbilledet viser en maksimal indtrængningsdybde på 6 µm. Dette sikrer beviseligt og verificerbart, at korrosionsbeskyttelsen bevares, selv efter lasermærkning.

Livslang læsbarhed?

Der er dog også ofte anvendelser, hvor man i modsætning til dette lægger stor vægt på en så dyb gravering som muligt. For eksempel skal mærkningen stadig være let genkendelig ved gravering på metalliske materialer, selv efter en maleproces.

Når det gælder lasermærkning på gummi, er målet ofte at opnå en minimal mærkedybde, så mærkningen forbliver let læselig i hele produktets levetid, selv efter at de øverste lag af materialet er slidt væk. Et eksempel er mærkning af gummi med QR-koder. En graveringsdybde på 250 µm måles under mikroskopet. I dette tilfælde bekræfter analysen den tilsvarende lange levetid for koden, som stadig kan læses, selv efter kraftig materialeslid.

Udskydning af materiale?

Ud over klassiske mærkningsopgaver bruges lasersystemer også til at skære materiale ud. For eksempel kan lasere bruges til at skabe tætliggende huller som perforeringer i plastruller. Det rejser spørgsmålet om, hvor meget materiale der kastes op ved skærekanterne. Den lokalt forskellige materialetykkelse, der opstår på grund af de hævede kanter, kan føre til uønskede effekter, når varerne rulles op. Med mikroskopets teknologi er REA i stand til at give nøjagtige oplysninger om materialeopkast og materialeegenskaber.

I dette tilfælde resulterede bestemmelsen af materialeopkastet (ekstremværdibestemmelse) ved skæring af plastfolie i et maksimalt opkast på 100 µm, hvilket ikke var nogen hindring for at rulle folien op.

Konklusion

Ved at bruge 3D-mikroskopet har REA JET været i stand til at forbedre kvaliteten af sin rådgivning betydeligt. Takket være den velfunderede analysemetode kan det optimale lasersystem til kundens specifikke applikation bestemmes og anbefales ud fra et stort antal mulige systemkonfigurationer. Dette omfatter typen af lasermarkør(fiberlaser eller _CO2-laser), bølgelængden, fokuseringslinsens brændvidde, scannerhovedet og de mærkningsparametre, der skal vælges.

Derudover er REA's eksperter i stand til at give brugeren velbegrundede og præcise svar på spørgsmål om lasermærkningens indflydelse på materialer. En informationsfordel, der ikke bør undervurderes.