Dieser Abschnitt enthält Informationen, die von den Prinzipien der Kunststoffkennzeichnung und -verarbeitung bis hin zu Vorteilen reichen, gruppiert nach Laserwellenlänge. Es stellt Markierungsbeispiele und die optimalen Lasermarkierer für eine Vielzahl von Materialien wie ABS, Epoxid und PET vor.

Arten der Kunststoffkennzeichnung/-verarbeitung

Mechanismus der plastischen Farbentwicklung

Absorptionsrate für Kunststoff

ABS-Kunststoff

Epoxidharz

PET-Kunststoff

Arten der Kunststoffkennzeichnung/-verarbeitung

Abplatzen der Farbe

Abplatzen der Farbe

Abplatzen der Farbe

Ziehen Sie die Farbe oder den Druck auf der Zieloberfläche ab, um den Kontrast zur Farbe des Grundmaterials hervorzuheben.

 

(Beispiel) Armaturenbrettschalter in einem Auto

Herkömmliche Verfahren mit Drucken oder Stempeln erforderten bei einem Designwechsel einen Wechsel der Druckplatte. Mit einem Laserbeschrifter können Sie flexibel umgehen, indem Sie einfach das Programm ändern.

Oberflächenpeeling

Oberflächenpeeling

Oberflächenpeeling

Entfernen/gravieren Sie die Oberflächenschicht mit einem Laser.

 

(Beispiel) Halbschnitt

Verwenden Sie einen Laserbeschrifter, um einen Schnittabschnitt zu bearbeiten. Bei dem herkömmlichen Verfahren wurde ein Schneider verwendet; Allerdings gab es Probleme wie schwierige Einstellungen und zeitraubende Umstellungen zwischen Produkttypen. Außerdem verursachte das Verfahren Kosten für den Austausch der Klinge und es bestand die Gefahr, dass die Klinge im Produkt verblieb.

Farbentwicklung

Farbentwicklung

Farbentwicklung

Bestrahlen Sie ein Plastikziel mit einem Laser, um eine Farbe im Ziel selbst zu entwickeln.

 

(Beispiel) Großflächige Beschriftung auf LSI

Die Verwendung eines Lasers zum Bestrahlen des Kunststoffs zum Färben ohne Gravur gewährleistet eine minimale Beschädigung des Ziels während der Markierung. Darüber hinaus können Flächen bis zu 330 × 330 mm auf einmal markiert werden, der maschinelle Geräteaufwand kann reduziert werden, da die Zielvorgabe wie bei herkömmlichen Verfahren entfällt.

Schweißen

Schweißen

Schweißen

Nutzen Sie die Wärme der Laserstrahlung zum Schweißen und Fügen von Kunststoffteilen.

 

(Beispiel) Schweißen von transparentem und farbigem Kunststoff

Während Ultraschall- und Vibrationsschweißen bekanntermaßen Produkte beeinträchtigen und Grate durch Schmelzen verursachen, ist Laserschweißen berührungslos und beschädigt das Produkt nicht oder verursacht keine Grate.

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Mechanismus der plastischen Farbentwicklung

Schäumen

Schäumen

Wenn das Grundmaterial mit einem Laser bestrahlt wird, entstehen durch die thermische Wirkung der Strahlung Gasbläschen im Inneren des Materials. Vergaste, verdunstete Blasen sind in der Oberflächenschicht des Grundmaterials enthalten und erzeugen eine weißliche Schwellung. Diese Blasen sind besonders bei dunkleren Grundmaterialien sichtbar und führen zu einer „dünnen“ Färbung.

 

(Beispiel) Grundmaterialfarbe: 

Schwarz→ Wechselt zu Grau

Rot→ Rosa Markierung

Kondensieren

Kondensieren

Wenn das Grundmaterial die Laserenergie absorbiert, erhöht der thermische Effekt die Molekulardichte. Die Moleküle werden kondensiert und die Farbe ändert sich zu einer dunkleren Farbe.

 

Karbonisierung

Karbonisierung

Wenn ein Bereich kontinuierlich hoher Energie ausgesetzt wird, werden Makromoleküle des Elements um das Grundmaterial herum karbonisiert und schwarz.

 

Chemische Veränderung

Chemische Veränderung

Die „Pigment“-Elemente im Grundmaterial enthalten immer Metallionen. Die Laserstrahlung verändert die Kristallstruktur der Ionen und den Hydratationsgrad im Kristall. Folglich ändert sich die Zusammensetzung des Elements selbst chemisch, was aufgrund der erhöhten Intensität des Pigments zu einer Farbentwicklung führt.

 

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Absorptionsrate für Kunststoff

Variationen der Materialabsorptionsrate je nach Wellenlänge

Die folgende Grafik zeigt das Transmissionsverhältnis eines fundamentalen Lasers (1064 nm), eines grünen Lasers (532 nm) und eines UV-Lasers (355 nm) für verschiedene Kunststoffmaterialien. PVC, ABS und Polystyrol, sowohl grundlegende als auch grüne Laser, weisen ein niedriges Transmissionsverhältnis und ein hohes Absorptionsverhältnis auf, was eine gute Markierung gewährleistet. Andererseits beträgt das Transmissionsverhältnis für Polyimid etwa 30 % bei einem grünen Laser (532 nm), aber mehr als 90 % bei einem fundamentalen Laser (1064 nm). Das Absorptionsverhältnis variiert stark in Abhängigkeit von der Wellenlänge.