HOW TO LASER ENGRAVE SOFT PRODUCTS

 

Laser marking or engraving glass, ceramics, plastics and other soft or heat-resistant materials can pose a catch-22: Opt for more delicate marking methods to increase quality, and you end up sacrificing speed.

 

Let me explain. If you’ve ever tried to mark these types of materials with a CO2, fiber, or diode-pumped laser marking machine, you probably noticed poor mark quality. These lasers have long wavelengths and may not react well with more sensitive materials.

 

So, to achieve more precise marks, you switch to a shorter wavelength laser. But, as these are often less powerful machines, you end up decreasing marking speed.

 

uv laser | green laser | Ultraviolet lasers | uv dpss laser | nanosecond laser | UV laser source | Solid State Lasers 

What’s the best method to laser mark soft products for part identification or traceability? Is there a way to have the best of both worlds?

 

In this blog, we’ll look at which industrial laser marking machines could be the way to go when you need readable, high quality marks without damaging your parts. Plus, learn which marking technologies will deliver the best marks on widely used soft materials, including silicone, thin plastics or metals, and even glass or ceramic.

 

Related Resource: SMARTmark UV Laser Marker is the Answer for Plastics and More

 

 

 

WHEN TO OPT FOR A 532 NM WAVELENGTH LASER

If you’re working with a soft material, a 532 nm wavelength green laser might be your best option. However, we don’t recommend running out and purchasing one just yet. There are many considerations that go into choosing the best laser marking technology in addition to material, like application and mark type.

 

WHAT IS LASER WAVELENGTH?

A simple definition of laser wavelength, which is measured in nanometers (nm), is the amount of energy or light a laser produces. Different types of laser emit different wavelengths. The shorter the wavelength, the more concentrated the energy. The greater the energy, the more light that material will absorb.

 

Greater absorption = Better quality mark

 

Shorter wavelength lasers, including green and UV lasers, are generally recommended for laser marking soft materials. They offer a higher absorption rate than infrared lasers (like your fiber and CO2 lasers) and are less likely to burn the surrounding material because they produce less heat. This is why this category of lasers are also referred to as “cold lasers.”

 

Shortest Wavelength 180 – 400 nm Ultraviolet (UV) Light

Moderate Wavelength 400 – 740 nm Visible (VIS) Light

Longest Wavelength 700 nm – 1 mm Infrared (IR) Light

 

 

 

For instance, laser marking machines in the infrared category, such as CO2, fiber, or diode-pumped technologies, are capable of creating high quality permanent marks on a wide variety of materials, from metals to plastics. However, these same machines can alter or even burn some heat-sensitive materials. This is because the laser energy is not fully absorbed, allowing too much light to pass through without interacting with (or, as we say, marking) the material.

 

You’re left with indecipherable logos, unreadable barcodes, or damaged parts – none of which is effective for part identification or traceability, not to mention overall equipment effectiveness (OEE).

 

 

 

Why does this happen?

 

A laser is essentially concentrated light, and each material absorbs light energy differently. As the laser comes in contact with a material, it is changing the surface –and sometimes even chemical compound – of that material. How it changes depends on the type of laser application.

 

For example, carbon migration occurs during the heating of metal or metal alloys, causing the metal to chemically bond with traces of carbon molecules at or near the part’s surface, creating a dark – sometimes even black – permanent mark. Laser etching or engraving is an application that requires deep laser marks for long-lasting barcodes, serial numbers, or logos on a wide variety of part materials.

 

An experienced laser marking equipment provider will ask you thorough questions about your processes and requirements to determine which laser marking system you need.

 

While we’re on the topic of marking speed, we’ll examine the difference between two types of lasers you may be considering for your soft marking application.

 

CHOOSING A COLD LASER: GREEN LASER MARKING VS. UV LASER MARKING

 

If you’re considering an alternative to infrared laser marking systems, you’ve probably done your research on UV laser marking machines as well green marking lasers. These technologies are similar in that they are both used for marking soft products. But there are also some important differences to consider when you're making a final decision. 

 

UV lasers are often used for intricate, precise marks on the micro level. Their focused wavelengths allow for a high beam intensity and miniscule spot size.

 

Both green and UV lasers emit less energy than infrared lasers. However, when your infrared laser is not marking effectively, in my experience, a green laser is the next logical step.

Why?

 

Achieving clean, readable marks on soft products requires less power. That’s a given. So, we need to compromise somewhere.

 

Take a typical fiber laser, which operates at a 1064 nm wavelength. Green lasers operate at half that wavelength, or 532 nm. Most UV lasers emit even less power, about 355 nm or one-third that of fiber lasers.

 

As a result, a green laser gives you more power than a UV laser yet is still delicate enough to mark a wide variety of soft products. You get a high quality mark without significantly decreasing your marking speed. Think of it as that Goldilocks-like quality of not too rough or too slow, but just right.

 

WHY LASER WATTAGE MATTERS

 

Wir haben bisher viel über die Laserwellenlänge gesprochen, aber ein weiterer wichtiger Faktor dafür, wie schnell eine Maschine markieren kann, ist die Ausgangsleistung.

 

Während die Laserwellenlänge ein Maß für die Lichtenergie ist, ist Watt (W) die Maßeinheit für die Laserleistung. Beispielsweise läuft eine typische industrielle Faserlaser-Markiermaschine mit einer Ausgangsleistung von 10 W bis 100 W. Sie liefern hohe Geschwindigkeiten und tiefe, dauerhafte Markierungen.

 

Die meisten grünen Markierungslaser auf dem heutigen Markt liefern nur etwa 4 W bis 6 W Ausgangsleistung. Im Allgemeinen bedeutet dies relativ langsamere Geschwindigkeiten und flachere Markierungen.

 

Wie erreichen Sie die Geschwindigkeit und Qualität, die Sie benötigen? Geben Sie grüne Laser noch nicht auf, denn Not macht bekanntlich erfinderisch.

 

 

WAS KANN EINE GRÜNE LASERMASCHINE MARKIEREN?

 

Haben Sie ein Material, das Ihrer Meinung nach nicht beschriftbar ist, weil es für "traditionelle" Laserbeschriftungsmaschinen zu dünn oder zu empfindlich ist?

 

Grüne Laser bieten nicht nur eine feinere Markierung, sondern sind auch überraschend vielseitig. Erstellen Sie lesbare Rückverfolgbarkeits-, Marken- und Identifikationsmarkierungen auf einer Vielzahl von Materialien, von weichen Kunststoffen und dünnen Metallen bis hin zu Glas und Keramik.  

 

 

 

Beispiele für grüne SMARTmark-Lasermarkiermaschinen

 

Grüne Laser sind bei Herstellern medizinischer Geräte immer häufiger anzutreffen. In den letzten Jahren musste die medizinische Industrie zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen bei der Kennzeichnung von chirurgischen Geräten, Schalen, Schläuchen und anderen gängigen Produkten treffen. Dies liegt an neuen FDA-Standards, die eindeutige Kennungen (UDIs) und „Hygienekennzeichnung“ sowohl für die Patientensicherheit als auch für die Schnelligkeit von Rückrufen erfordern.

 

 

EIN BESSERER WEG, UMWELTFREUNDLICH ZU WERDEN

 

Okay, wir haben heute viel behandelt, also fassen wir es schnell zusammen:

Um weiche Materialien ohne Beschädigung oder Lesbarkeitsprobleme zu markieren, müssen Hersteller einen Laser mit einer kürzeren Wellenlänge verwenden. Diese Lasertypen erzeugen weniger Wärme, weshalb sie auch als „Kaltlaser“ bezeichnet werden.

Zwei beliebte Kaltlaser zum Markieren und Gravieren sind grüne und UV-Laser. Beide Optionen sind in der Lage, Qualitätsmarkierungen auf empfindlichen Produkten zu erstellen, aber grüne Laser bieten mehr Ausgangsleistung. Mehr Ausgangsleistung (gemessen in Watt) bedeutet schnellere Markierungsgeschwindigkeiten. 

Die meisten grünen Laser auf dem Markt bieten jedoch nur 4-6 W Ausgangsleistung. Das ist relativ langsam, wenn Sie derzeit eine CO2-, Faser- oder diodengepumpte Lasermarkierungsmaschine verwenden. 

Zum Glück gibt es eine bessere Option. 

 

Werfen Sie einen Blick auf eine grüne Lasermarkierungsmaschine, die eine maximale Ausgangsleistung von 20 W erreichen kann, mehr als dreimal so viel wie andere grüne Lasermarkierungstechnologien. Wenn Sie wissen möchten, ob ein grüner Laser für Ihr Material oder Ihre Anwendung die richtige Wahl ist, nutzen Sie unsere Musterbeschriftung. Es ist ein kostenloser Service, der in unseren Labors von Experten durchgeführt wird, damit Sie sicher sein können, dass Sie jedes Mal die richtige Note erhalten.