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激光塑料印標(biāo)技術(shù)

2007-12-10 00:00 來源:中華印刷包裝網(wǎng) 責(zé)編:中華印刷包裝網(wǎng)

另一項進展是用一種激光光源可以同步印制兩個制件。外加一種變形頭和一臺程序化的光束分離器,用相同的信息,一臺激光機可同時印制兩個零件。Schlather指出,這種類型的設(shè)備可用于不移動制件的較大面積或大量制件的印制。

在不斷流行的二氧化碳激光設(shè)備方面費用是一個關(guān)鍵因素。一整套二氧化碳交鑰匙設(shè)備售價在25000~35000美元之間,而一臺電子管泵送或二極管泵送的Nd∶YAG設(shè)備售價在60000~75000美元之間。

二氧化碳激光機蝕刻塑料表面,通過蒸發(fā)清理材料,得到的是對比的印標(biāo),但很少或幾乎沒有真正的顏色變化。適宜于采用二氧化碳激光機印制的塑料有PVC、ABS和大多數(shù)聚酯。云母填充的商用樹脂如PP用二氧化碳激光機標(biāo)記時產(chǎn)生起霜的灰白印標(biāo)。盡管二氧化碳機的輸出功率可以達到200W,但用于印標(biāo)塑料最通用的范圍是10~25W,有時是50W。

在瓶裝生產(chǎn)線編碼過程中,速度是關(guān)鍵,或者還需要大的字母,一般要使用二氧化碳激光機。FOBA北美激光設(shè)備集團的總裁和首席執(zhí)行官SteveBone說,二氧化碳機使用基體原模印標(biāo)比Nd∶YAG機快2倍,盡管僅僅快零點幾秒。

“現(xiàn)在的激光印標(biāo)塑料對比度高,有時,與其說是黑色與白色,不如說是一個對比的色彩,甚至濃暗對比度也成為可能。”

ControlMicrosystems公司的主要市場重點一直是汽車發(fā)動機罩和電子/電器件,該公司的Stevenson說,考慮一種塑料的印標(biāo),首先要盡量用二氧化碳激光機來印制。“如果不能得到要求的對比度或得到過量的熔融,再去選擇YAG激光機。”

固態(tài)Nd∶YAG激光機加熱塑料會引起熱化學(xué)反應(yīng)(如發(fā)泡),也會產(chǎn)生更多的顏色變化。由于這種激光機產(chǎn)生的激光的波長較短,因此能得到較高的清晰度。波長越短,塑料基體感應(yīng)的熱量越少(冷印)。FOBA的Bone說,用于塑料印標(biāo)的100瓦Nd∶YAG設(shè)備是目前流行的(由于其產(chǎn)量高),但是輸出功率在30~50W的設(shè)備也有。YAG激光機一般被用于零件的高質(zhì)量印標(biāo),如電子連接器,發(fā)動機罩元件,鎖帽和外科手術(shù)設(shè)備。

Rofin-Baasel的Schlather建議加工者考慮購買固態(tài)激光機時要了解所需要的生產(chǎn)量和印標(biāo)的美學(xué)要求。例如,如果想要高對比度的、表面沒有測量的到的中斷印標(biāo),那么高頻的激光機性能最好。不過,這取決于設(shè)備的低輸出功率是否適合你的生產(chǎn)率要求。

還有一種新型的二極管,功率在3~100W之間,可以用二極管作為激光機燈源替代電子管泵設(shè)備的電子管。據(jù)說二極管比電子管結(jié)構(gòu)緊湊50%,能量效用提高20%~30%。電子管設(shè)備需要水冷,而二極管類型需水冷或風(fēng)冷。電子管一般需要每1000小時更換一次,二極管的使用壽命則達10000小時。不利條件是二極管相對來說比較新而且較昂貴。例如,F(xiàn)OBA50W的二極管泵激光機比100W的電子管設(shè)備貴10%。但FOBA預(yù)計二極管設(shè)備的價格在以后幾個月可能下降,并且它們最終將替代電子管泵設(shè)備。

“環(huán)境問題是激光印標(biāo)發(fā)展的另一個驅(qū)動力。激光印標(biāo)不用油墨或溶劑,也不需用像油墨印標(biāo)技術(shù)那樣的高強度能量干燥過程。”

Rofin-Baasel的Schlather總結(jié)YAG類型的選擇∶“如果要每600~800小時進行維修,那么電子管泵投資最少,但可以得到最大的生產(chǎn)率。如果用3~60W的二極管泵設(shè)備可以完成希望的印標(biāo),那么二極管泵設(shè)備在5年內(nèi)成本將少于電子管泵設(shè)備。”

 

 

用于激光器的配方

如果用正確選擇的添加劑配方,F(xiàn)OBA的Bone說,幾乎任何一種塑料都能被任何型號的激光機印標(biāo)。配方或母料的供應(yīng)商需要了解樹脂、最終應(yīng)用、需要的圖標(biāo)類型。例如,一些塑料如高密度聚乙烯和聚碳酸酯在有些顏色上用YAG激光器不用任何添加劑就可以印制得很好。另一方面,二氧化碳激光機在印制這兩種塑料時沒有特殊添加劑就印得不好。

現(xiàn)有技術(shù)的限制是得到調(diào)好色的激光印標(biāo)的能力有限,而且激光優(yōu)選的塑料成本也高于市面價格的10%~15%,有時更高。
Clariant集團母料技術(shù)發(fā)展部主任BillBlasius承認(rèn),激光印標(biāo)在顏料選擇和顏色透明度上受到限制。他說,“在如何使用顏料和添加劑方面我們比十年前懂得更多。我們希望使用激光燈時能充分利用化學(xué)反應(yīng),這種化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在特殊的樹脂和某些添加劑和顏料之間。”

由于復(fù)配技術(shù)的發(fā)展,我們可以在黑色或藍色的乙酸醛共聚物上得到近乎白色的印標(biāo),或者在黑色的ABS上得到純白色的印標(biāo)。用特殊的配方和激光機參數(shù),我們甚至可以得到調(diào)好的顏色。Schlather解釋說,“用這種方式,蝕刻的激光印標(biāo)

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