Laser White Paper - En nærmere titt på lasermerking
I tillegg til industriell merking med blekk, blir laserbasert merking av produkter stadig mer etablert i forbindelse med merking av produkter og emballasje.
Blekket som brukes til produktmerking med blekk er en avgjørende faktor. Brukerne har et stadig voksende utvalg av blekk å velge mellom, som skiller seg fra hverandre når det gjelder farge, lysmotstand, tørkeegenskaper og mange andre egenskaper. Et perfekt utskriftsresultat kan bare oppnås ved å velge det optimale blekket. Blekket har sjelden noen innflytelse på produktets overflate eller egenskaper.
Ved merking med laser derimot, må man alltid bearbeide materialet og endre overflaten på substratet som skal merkes. Avhengig av materialet, laseren og de individuelle innstillingsparameterne er det mulig å oppnå en rekke ulike effekter, for eksempel gravering, fjerning av et dekklag, fargeendringer eller skumdannelse på overflaten.
Viktige spørsmål
Det er ikke bare lesbarheten og den permanente lasermerkingen som spiller en viktig rolle. For produsentene er det avgjørende å vite om og hvordan produktets egenskaper påvirkes av laserbehandlingen. REAs merke eksperter har gjort det til sin oppgave ikke bare å utvikle optimale merkesystemer for nesten alle merkeoppgaver, men også å gi svar på spørsmål som går utover dette. Et stadig hyppigere spørsmål i laserapplikasjoner gjelder påvirkningen fra materialet som skal merkes, for eksempel materialsvekkelse, materialoppkast, graveringsdybde og mer.
Presise svar
For å kunne gi individuelle og klare svar på disse ytterligere spørsmålene og for å eliminere risiko for brukeren, investerer REA JET ikke bare i videre- og nyutvikling av merkesystemene, men også i analyseteknologier for inspeksjon og evaluering av den utførte merkingen
Utvikling av Merkesystemer, men også i analyseteknologier for inspeksjon og evaluering av den ferdige merkingen. I tillegg til de interne optiske enhetene for kodekontroll av 1D- og 2D-koder fra merket REA VERIFIER, omfatter dette også et digitalt 3D-mikroskop for kvantitativ måling av overflatestrukturer.
Ved hjelp av denne mikroskopteknologien er spesialistene hos REA ikke bare i stand til å gi visuelle inntrykk gjennom enkle mikroskopbilder, men også til å komme med detaljerte og kvantitative uttalelser om de høydeprofilene som oppstår under lasermerkingen. Disse er ikke begrenset til en punktvis måling av høyde eller dybde, men inkluderer en µm-presis analyse av hele området for merkingen. En rekke tilleggsfunksjoner gjør det mulig å analysere merkingen i henhold til brukerens ønsker og krav.
Disse omfatter for eksempel oppretting av en snittprofil, bestemmelse av maksimal høyde og dybde ut fra en todimensjonal høydeprofil, avstandsbestemmelse og volumbestemmelse. REAs merke eksperter kan derfor analysere hvert lasermønster i detalj og gi brukerne av laserteknologien velbegrunnede uttalelser om lasermerkingens innflytelse på produktoverflaten og veggtykkelsen på produktene deres.
Materialet svekkes?
I dag merker drikkevareprodusenter nesten 100 % av produktene sine med lasermerking. Ved gravering av PET-flasker med en standard CO2-laser på 10,6 µm er det farlig at materialet svekkes og til og med perforeres. Under merkingen forskyves materialet mot sidene. Det som blir igjen, er en tydelig gravering med sideveis materialoppbygging, noe som resulterer i en uønsket, betydelig reduksjon av veggtykkelsen på PET-materialet.
For å unngå dette brukes det i dag CO2-lasere med en bølgelengde på 9,3 µm. I dette tilfellet kan teknologien i mikroskopet vise nøyaktig hvordan lasermerkingen med de ulike bølgelengdene påvirker overflaten.
Man kan se at merking med 9,3 µm ikke resulterer i gravering, men i oppskumming av materialet. Dette resulterer til og med i en forsterkning av materialet, noe som i sin tur kan føre til bedre stabilitet i produktet.
Korrosjonsbeskyttelse?
Andre bruksområder er for eksempel å bearbeide det øverste laget på et produkt med laser. Ettersom disse topplagene ofte har både optiske og beskyttende funksjoner for det underliggende bærematerialet, er utfordringen å oppnå maksimal lesbarhet av lasermarkeringen samtidig som lagene fjernes så lite som mulig. Ved hjelp av toppmoderne teknologi i mikroskop kan ekspertene hos REA bestemme nøyaktig hvor dypt laserstrålen trenger inn i materialet.
Dette sikrer at det øverste laget bare fjernes til en nøyaktig definert tykkelse, og at det øverste lagets beskyttende funksjon forblir upåvirket.
Et vanlig bruksområde i metallindustrien er galvanisering av metalliske overflater for å beskytte mot korrosjon. Snittet gjennom mikroskopbildet viser en maksimal inntrengningsdybde på 6 µm. Dette sikrer beviselig og verifiserbart at korrosjonsbeskyttelsen beholdes selv etter lasermerkingen.
Livslang lesbarhet?
Det finnes imidlertid også bruksområder der det i motsetning til dette legges stor vekt på at graveringen skal være så dyp som mulig. For eksempel skal merkingen fortsatt være lett gjenkjennelig ved gravering på metalliske materialer, selv etter en lakkeringsprosess.
Når det gjelder lasermerking på gummi, er målet ofte å oppnå en minimumsmerkedybde slik at merkingen forblir lett å lese gjennom hele produktets levetid, selv etter at de øverste lagene av materialet er slitt bort. Et eksempel er merking av gummi med QR-koder. En graveringsdybde på 250 µm måles under mikroskopet. I dette tilfellet bekrefter analysen at koden har en tilsvarende lang levetid, og at den fortsatt kan leses selv etter kraftig slitasje på materialet.
Utskyting av materiale?
I tillegg til klassiske etiketteringsoppgaver brukes lasersystemer også til å skjære ut materiale. Lasere kan for eksempel brukes til å lage hull med tette mellomrom som perforeringer i plastruller. Dette reiser spørsmålet om hvor mye materiale som kastes opp ved skjærekantene. Den lokalt ulike materialtykkelsen som oppstår på grunn av de opphøyde kantene, kan føre til uønskede effekter når varene rulles opp. Med teknologien fra mikroskopet kan REA gi eksakt informasjon om materialoppkastet og materialegenskapene.
I dette tilfellet resulterte bestemmelsen av materialoppkastet (ekstremverdibestemmelse) ved kutting av plastfilm i et maksimalt oppkast på 100 µm, noe som ikke var noe hinder for å rulle opp filmen.
Konklusjon
Ved å bruke 3D-mikroskopet har REA JET kunnet forbedre kvaliteten på rådgivningen betydelig. Takket være den velbegrunnede analysemetoden kan det optimale Lasersystemet for kundens spesifikke bruksområde bestemmes og anbefales ut fra et stort antall mulige systemkonfigurasjoner. Dette inkluderer typen lasermarkør(fiberlaser eller CO2-laser), bølgelengden, brennvidden på fokuseringslinsen, skannehodet og merkeparametrene som skal velges.
I tillegg kan REAs eksperter gi brukeren velbegrunnede og presise svar på spørsmål om lasermerkingens påvirkning på materialer. En informasjonsfordel som ikke bør undervurderes.
