Livre blanc sur le laser - Le marquage laser sous la loupe
Pour le marquage des produits et des emballages, le marquage laser des produits s'impose de plus en plus, parallèlement au codage industriel à l'encre.
L'encre utilisée pour le marquage du produit est un facteur décisif. Les utilisateurs disposent d'un choix toujours plus grand d'encres qui se distinguent par leur couleur, leur résistance à la lumière, leur comportement au séchage et bien d'autres caractéristiques. Seul le choix de l'encre optimale permet d'obtenir un résultat d'impression parfait. Il est très rare que l'encre de marquage ait une influence sur la surface du produit ou sur ses propriétés.
En revanche, le marquage au laser s'effectue toujours par un traitement du matériau et une modification de la surface du substrat à marquer. En fonction du matériau, du laser et des paramètres de réglage individuels, les effets les plus divers sont possibles, comme par exemple la gravure, l'enlèvement d'une couche de couverture, les modifications de couleur ou le moussage de la surface.
Questions importantes
La lisibilité et la durabilité du marquage laser obtenu ne sont pas les seules à jouer un rôle important. Il est essentiel pour les producteurs de savoir si et comment les propriétés du produit sont influencées par le traitement laser. Les Experts en marquage REA se sont donné pour mission non seulement de développer des systèmes de marquage optimaux pour presque toutes les tâches de marquage, mais aussi de fournir des réponses à des questions allant au-delà. Une question de plus en plus fréquente dans les applications laser concerne l'influence sur le matériau à marquer, comme l'affaiblissement du matériau, la projection du matériau, la profondeur de gravure et bien d'autres choses encore.
Des réponses précises
Afin d'apporter des réponses individuelles et claires à ces questions et d'éliminer les risques pour l'utilisateur, REA JET investit non seulement dans le développement et l'amélioration de ses produits, mais aussi dans la recherche et l'innovation
Spécialiste de marquage et codage, mais aussi dans des technologies d'analyse pour l'inspection et l'évaluation du marquage effectué. Outre les Outils de vérification de code optique pour codes 1D et 2D de la marque REA VERIFIER, un microscope numérique 3D a récemment été mis au point pour mesurer quantitativement les structures de surface.
Grâce à cette technologie de microscope, les spécialistes de REA sont en mesure non seulement de transmettre des impressions visuelles par de simples prises de vue au microscope, mais aussi de fournir des informations détaillées et quantitatives sur les profils de hauteur produits lors d'un marquage au laser. Celles-ci ne se limitent pas à une mesure ponctuelle d'une hauteur ou d'une profondeur, mais contiennent une analyse au µm près de l'ensemble de la zone du marquage. De nombreuses fonctions plus avancées permettent d'analyser le marquage selon les souhaits et les besoins de l'utilisateur.
Il s'agit par exemple de la création d'un profil de coupe, de la détermination de la hauteur et de la profondeur maximales à partir d'un profil de hauteur bidimensionnel, de la détermination de leur distance et de la détermination du volume. Les experts en marquage de REA peuvent ainsi analyser en détail chaque échantillon laser et fournir aux utilisateurs de la technologie laser des informations fondées sur l'influence du marquage laser sur la surface du produit et l'épaisseur de la paroi de vos produits.
Un affaiblissement des matériaux ?
Aujourd'hui, les embouteilleurs de boissons marquent presque 100% de leurs produits au laser. Lors de la gravure de bouteilles en PET à l'aide d'un LaserCO2 standard à 10,6 µm, il existe un risque d'affaiblissement du matériau, voire de perforation. Lors du marquage, il y a un refoulement du matériau vers les pages. Il en résulte une gravure nette avec une érosion latérale du matériau, ce qui entraîne une réduction importante et non souhaitée de l'épaisseur de la paroi du matériau PET.
Pour éviter cela, on utilise aujourd'hui des lasersCO2 d'une longueur d'onde de 9,3 µm. Dans ce cas, la technologie du microscope peut montrer exactement comment le marquage laser avec la longueur d'onde différente affecte la surface.
Il s'avère que le marquage à 9,3 µm n'entraîne pas de gravure, mais un moussage du matériau. Il en résulte même un renforcement du matériau, ce qui peut à son tour conduire à une meilleure stabilité du produit.
Protection contre la corrosion ?
D'autres applications visent par exemple le traitement au laser de la couche supérieure d'un produit. Comme ces couches de surface ont souvent, outre des fonctions optiques, des fonctions de protection pour le matériau support se trouvant en dessous, le défi consiste à obtenir une lisibilité maximale du marquage laser tout en minimisant l'enlèvement de la couche. Grâce à la technologie de microscope la plus moderne, les experts de REA sont en mesure de déterminer la profondeur exacte à laquelle le rayon laser pénètre dans le matériau.
Il est ainsi possible de garantir que la couche supérieure ne soit enlevée que jusqu'à une épaisseur définie avec précision et que la fonction de protection de la couche supérieure ne soit pas affectée.
Une application fréquente dans l'industrie de transformation des métaux est la galvanisation des surfaces métalliques pour les protéger de la corrosion. La coupe au microscope montre une profondeur de pénétration maximale de 6 µm. Cela garantit de manière prouvée et démontrable que la protection contre la corrosion est maintenue même après le marquage au laser.
Lisibilité à vie ?
Mais il existe aussi souvent des applications pour lesquelles, au contraire, une grande importance est accordée à une gravure aussi profonde que possible. Par exemple, le marquage par gravure sur des matériaux métalliques doit être encore bien visible après un processus de peinture.
Pour le marquage au laser sur le Caoutchouc, il faut souvent obtenir une profondeur minimale lors du marquage, afin que le marquage reste bien lisible pendant toute la durée de vie totale du produit, même après l'abrasion des couches supérieures du matériau. Le marquage du Caoutchouc avec des codes QR en est un exemple. Une profondeur de gravure de 250 µm est mesurée sous le microscope. Dans ce cas, l'analyse confirme une longévité correspondante du code, qui peut encore être lu même après une forte abrasion du matériau.
Éjection de matériau ?
Outre les tâches de marquage classiques, les systèmes laser sont également utilisés pour la découpe de matériaux. Le laser permet par exemple de réaliser des perforations rapprochées dans des rouleaux de plastique. La question qui se pose alors est de savoir quelle sera l'ampleur de la projection éventuelle du matériau sur les arêtes de coupe. Les différences locales d'épaisseur du matériau produites par le rejet peuvent entraîner des effets indésirables lors de l'enroulement du produit. Grâce à la technologie du microscope, REA est en mesure de fournir des indications précises sur le greffage et la nature du matériau.
La détermination de l'éjection du matériau (détermination des valeurs extrêmes) lors de la découpe d'un film plastique a donné, dans le cas présent, une éjection maximale de 100 µm, ce qui n'a pas constitué un obstacle à l'enroulement du film.
Conclusion
L'utilisation du microscope 3D a permis à REA JET d'améliorer significativement la qualité de ses conseils. Grâce à la méthode d'analyse fondée, il est possible de déterminer et de recommander le système laser optimal pour l'application respective du client parmi une multitude de configurations de système possibles. Cela comprend notamment le type de laser de marquage(laser à fibre ou laserCO2), la longueur d'onde, la distance focale de la lentille de focalisation, la tête de balayage et les paramètres de marquage à sélectionner.
En outre, les experts REA sont en mesure de fournir à l'utilisateur des réponses fondées et précises à la question de l'influence du marquage laser sur les matériaux. Un avantage non négligeable en termes d'information.
