Witboek Laser - Een kijkje in de keuken van laseretikettering

Belangrijke vragen

Niet alleen de leesbaarheid en de permanentheid van de lasermarkering spelen een belangrijke rol. Voor fabrikanten is het essentieel om te weten of en hoe de eigenschappen van het product worden beïnvloed door laserbewerking. De markeerexperts van REA hebben er hun werk van gemaakt om niet alleen optimale codeer- en markeersystemen voor vrijwel elke markeringstaak te ontwikkelen, maar ook antwoorden te geven op vragen die verder gaan dan dat. Een steeds vaker voorkomend probleem bij lasertoepassingen betreft de invloed van het te markeren materiaal, zoals materiaalverzwakking, materiaaloploop, graveerdiepte en meer.

Nauwkeurige antwoorden

Om individuele en duidelijke antwoorden te kunnen geven op deze verdere vragen en om risico's voor de gebruiker uit te sluiten, investeert REA JET niet alleen in de verdere en nieuwe ontwikkeling van etiketteersystemen, maar ook in analysetechnologieën voor de inspectie en evaluatie van de uitgevoerde etikettering

Ontwikkeling van de codeer- en markeersystemen, maar ook in analysetechnologieën voor de inspectie en evaluatie van de voltooide markering. Naast de eigen optische codecontrole-apparaten voor 1D- en 2D-codes van het merk REA VERIFIER, omvat dit ook een digitale 3D-microscoop voor de kwantitatieve meting van oppervlaktestructuren.

Met behulp van deze microscooptechnologie zijn de specialisten van REA niet alleen in staat om visuele indrukken te geven door middel van eenvoudige microscoopbeelden, maar ook om gedetailleerde en kwantitatieve uitspraken te doen over de ontstane hoogteprofielen tijdens het lasermarkeren. Deze zijn niet beperkt tot een punctuele meting van een hoogte of diepte, maar omvatten een µm-nauwkeurige analyse van het hele gebied van de markering. Talrijke extra functies maken het mogelijk om de markering te analyseren volgens de wensen en eisen van de gebruiker.

Deze omvatten bijvoorbeeld het creëren van een doorsnedeprofiel, het bepalen van de maximale hoogte en diepte uit een 2-dimensionaal hoogteprofiel, het bepalen van de afstand en het bepalen van het volume. De markeerexperts van REA kunnen daarom elk laserpatroon in detail analyseren en gebruikers van lasertechnologie gefundeerde uitspraken doen over de invloed van lasermarkering op het productoppervlak en de wanddikte van hun producten.

Materiaal verzwakt?

Tegenwoordig markeren drankbottelaars bijna 100% van hun producten met laserlabeling. Bij het graveren van PET-flessen met een standaard _CO2-laser met een golflengte van 10,6 µm is het gevaarlijk om het materiaal te verzwakken of zelfs te perforeren. Tijdens het markeren wordt het materiaal naar de zijkant verplaatst. Wat overblijft is een duidelijke gravure met materiaalophoping aan de zijkant, wat resulteert in een ongewenste aanzienlijke vermindering van de wanddikte van het PET-materiaal.

Om dit te vermijden worden tegenwoordig _CO2-lasers met een golflengte van 9,3 µm gebruikt. In dit geval kan de microscooptechnologie precies laten zien hoe de lasermarkering met de verschillende golflengte het oppervlak beïnvloedt.

Het is te zien dat markering met 9,3 µm niet resulteert in graveren, maar in schuimen van het materiaal. Dit resulteert zelfs in een versteviging van het materiaal, wat weer kan leiden tot een betere stabiliteit van het product.

Corrosiebescherming?

Andere toepassingen zijn bijvoorbeeld gericht op het bewerken van de toplaag van een product met de laser. Aangezien deze toplagen vaak zowel optische als beschermende functies hebben voor het daaronder liggende dragermateriaal, is de uitdaging om maximale leesbaarheid van de lasermarkering te bereiken en tegelijkertijd de laagverwijdering te minimaliseren. Met behulp van geavanceerde microscooptechnologie kunnen de experts van REA de exacte diepte bepalen tot waar de laserstraal in het materiaal doordringt.

Dit zorgt ervoor dat de toplaag slechts tot een nauwkeurig gedefinieerde dikte wordt verwijderd en dat de beschermende functie van de toplaag onaangetast blijft.

Een veel voorkomende toepassing in de metaalverwerkende industrie is het galvaniseren van metalen oppervlakken om ze te beschermen tegen corrosie. De doorsnede door de microscoop toont een maximale indringdiepte van 6 µm. Dit zorgt er aantoonbaar en controleerbaar voor dat de corrosiebescherming zelfs na het lasermarkeren behouden blijft.

Leesbaarheid voor het leven?

Er zijn echter ook vaak toepassingen waarbij, in tegenstelling hiermee, veel belang wordt gehecht aan een zo diep mogelijke gravure. Zo moet de markering op metalen materialen zelfs na een verfproces nog gemakkelijk herkenbaar zijn door de gravure.

In het geval van lasermarkering op rubber wordt vaak gestreefd naar een minimale diepte voor de markering, zodat de markering duidelijk leesbaar blijft tijdens de volledige levensduur van het product, zelfs nadat de bovenste lagen van het materiaal zijn afgesleten. Een voorbeeld is de markering van rubber met QR code. Onder de microscoop wordt een graveerdiepte van 250 µm gemeten. In dit geval bevestigt de analyse de overeenkomstige levensduur van de code, die zelfs na zware slijtage van het materiaal nog kan worden gelezen.

Materiaal uitwerpen?

Naast de klassieke labeltaken worden lasersystemen ook gebruikt om materiaal uit te snijden. Lasers kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om dicht bij elkaar geplaatste gaten te maken als perforaties in plastic rollen. Dit roept de vraag op hoeveel materiaal er aan de snijranden wordt opgeworpen. De plaatselijk verschillende materiaaldikte die ontstaat door de opstaande randen kan tot ongewenste effecten leiden wanneer de goederen worden opgerold. Met de microscooptechnologie kan REA exacte informatie geven over de materiaalopworp en materiaaleigenschappen.

In dit geval resulteerde de bepaling van de materiaalopworp (extreme waarde bepaling) bij het snijden van plastic folie in een maximale opworp van 100 µm, wat geen belemmering vormde voor het oprollen van de folie.

Conclusie

Door het gebruik van de 3D-microscoop heeft REA JET de kwaliteit van haar advies aanzienlijk kunnen verbeteren. Dankzij de goed onderbouwde analysemethode kan uit een groot aantal mogelijke systeemconfiguraties het optimale lasersysteem voor de specifieke toepassing van de klant worden bepaald en aanbevolen. Dit omvat het type lasermarkeerder(fiber laser of _CO2-laser), de golflengte, de brandpuntsafstand van de focuslens, de scankop en de te selecteren markeerparameters.

Bovendien kunnen de REA experts de gebruiker gefundeerde en nauwkeurige antwoorden geven op vragen over de invloed van lasermarkeren op materialen. Een niet te onderschatten informatievoordeel.