การมาร์กด้วยเลเซอร์สำหรับพลาสติก

ในส่วนนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดตั้งแต่หลักในการทำงานด้านการมาร์กและตัดพลาสติกโดยแบ่งกลุ่มตามข้อได้เปรียบของเลเซอร์ในความยาวคลื่นต่างๆ รวมถึงแนะนำตัวอย่างการมาร์กและเลเซอร์มาร์กเกอร์ที่เหมาะสมสำหรับวัสดุต่างๆ เช่น ABS อีพ็อกซี่ และ PET

การมาร์กพลาสติก/ประเภทการตัด

การลอกสี

การลอกสี
การลอกสี

ลอกสีออกหรือพิมพ์ลงบนพื้นผิวชิ้นงานเพื่อสร้างความเปรียบต่างระหว่างสีกับวัสดุฐาน

(ตัวอย่าง) สวิตช์บนแผงหน้าปัดรถยนต์
วิธีการพิมพ์หรือการปั๊มทั่วๆ ไปจะต้องเปลี่ยนแผ่นพิมพ์เมื่อเปลี่ยนการออกแบบ แต่เลเซอร์มาร์กเกอร์สามารถทำงานได้อย่างยืดหยุ่นโดยการเปลี่ยนโปรแกรมเท่านั้น

การลอกผิว

การลอกผิว
การลอกผิว

การลอก/ทำร่องลึกบนชั้นพื้นผิวด้วยเลเซอร์

(ตัวอย่าง) การตัด Half cut
เลเซอร์มาร์กเกอร์สามารถใช้ในการตัดเป็นสัดส่วนได้ ในวิธีการทั่วไปจะใช้มีดตัด แต่วิธีการนี้มีปัญหาหลายด้าน เช่น ความลำบากในการปรับและความสิ้นเปลืองเวลาในการเปลี่ยนประเภทผลิตภัณฑ์ ยิ่งไปกว่านั้น วิธีการดังกล่าวทำให้เกิดต้นทุนจากการเปลี่ยนใบมีดและมีความเสี่ยงที่ใบมีดจะตกค้างอยู่ในผลิตภัณฑ์

การทำสี

การทำสี
การทำสี

ฉายแสงเลเซอร์ไปยังชิ้นงานพลาสติกเพื่อสร้างสีบนชิ้นงานโดยตรง

(ตัวอย่าง) การมาร์กบริเวณกว้างบน LSI
ฉายแสงเลเซอร์ลงบนพลาสติกเพื่อสร้างสีโดยไม่ทำให้เกิดร่อง จึงเกิดความเสียหายต่อชิ้นงานขณะการมาร์กต่ำ นอกจากนี้ยังสามารถทำการมาร์กพร้อมกันได้เป็นบริเวณกว้างซึ่งครอบคลุมพื้นที่ถึง 330 × 330 มม. และช่วยลดต้นทุนด้านอุปกรณ์เชิงกลเนื่องจากไม่ต้องทำการลำเลียงเหมือนวิธีการทั่วไป

การเชื่อม

การเชื่อม
การเชื่อม

ใช้การแผ่รังสีเลเซอร์เพื่อสร้างความร้อนสำหรับเชื่อมชิ้นส่วนพลาสติกเข้าด้วยกัน

(ตัวอย่าง) การเชื่อมวัสดุพลาสติกโปร่งแสงและพลาสติกสี
เป็นที่ทราบดีว่าการเชื่อมด้วยการสั่นสะเทือนและคลื่นอุลตร้าโซนิคจะสร้างผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์และทำให้เกิดครีบเนื่องจากการละลาย แต่การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นการเชื่อมชนิดไม่สัมผัส และไม่ทำให้เกิดความเสียหายต่อผลิตภัณฑ์หรือทำให้เกิดครีบ

กลไกในการทำสีพลาสติก

การทำให้เกิดฟอง

การทำให้เกิดฟอง

เมื่อวัสดุฐานได้รับแสงเลเซอร์ ฟองก๊าซจะเกิดขึ้นใต้วัสดุเนื่องจากผลกระทบจากความร้อนของการแผ่รังสี เมื่อวัสดุกลายเป็นก๊าซ ฟองอากาศจะถูกกักอยู่ภายใต้ชั้นพื้นผิวของวัสดุพื้นฐานเกิดเป็นรอยนูนสีขาว ฟองเหล่านี้มองเห็นได้ชัดเจนบนวัสดุฐานที่มีสีเข้มและทำให้เกิดสีที่ “อ่อนลง”

(ตัวอย่าง) สีของวัสดุฐาน:
  • สีดำ
  • เปลี่ยนเป็น สีเทา
  • สีแดง
  • การมาร์กสีชมพู

การควบแน่น

การควบแน่น

เมื่อวัสดุฐานดูดซับพลังงานเลเซอร์ ผลจากความร้อนจะเพิ่มความหนาแน่นของโมเลกุล โมเลกุลจะควบแน่นและทำให้เกิดสีเข้ม

การทำปฏิกิริยาคาร์บอน

การทำปฏิกิริยาคาร์บอน

เมื่อพื้นผิวได้รับพลังงานสูง โมเลกุลของธาตุขนาดใหญ่รอบๆ วัสดุฐานจะกลายเป็นคาร์บอนและเปลี่ยนเป็นสีดำ

การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

“เม็ดสี” ที่วัสดุฐานจะมีไอออนโลหะประกอบอยู่ด้วย การแผ่รังสีของแสงเลเซอร์จะเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของไอออนและระดับของน้ำภายในผลึก ด้วยเหตุนี้ องค์ประกอบของธาตุจึงมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทำให้เกิดสีขึ้นเนื่องจากความเข้มของเม็ดสีที่เพิ่มขึ้น

อัตราการดูดซับของพลาสติก

อัตราการดูดซับของวัสดุจะแตกต่างกันไปตามความยาวคลื่น

กราฟด้านล่างแสดงให้เห็นอัตราการส่งผ่านของเลเซอร์พื้นฐาน (1064 nm) เลเซอร์สีเขียว (532 nm) และเลเซอร์ UV (355 nm) สำหรับวัสดุพลาสติก เลเซอร์สีเขียวมีอัตราการส่งผ่านต่ำและมีอัตราการดูดซับที่สูงในวัสดุ PVC, ABS, และโพลีเอสเตอรีน จึงมีประสิทธิภาพในการมาร์กที่ดี ในทางกลับกับ เลเซอร์สีเขียว (532 nm) มีอัตราการส่งผ่านสำหรับ Polyamide มีเพียง 30% เท่านั้น แต่สูงถึง 90% ในเลเซอร์พื้นฐาน (1064 nm) อัตราการดูดซับมีความแตกต่างกันอย่างมากตามความยาวคลื่น

อัตราการดูดซับสำหรับวัสดุพลาสติกชนิดต่างๆ
อัตราการดูดซับสำหรับวัสดุพลาสติกชนิดต่างๆ
ค่าเหล่านี้มีไว้เพื่อใช้ในการอ้างอิงเท่านั้น และไม่ได้คำนึงถึงการสะท้อนแสงของพื้นผิว

พลาสติก ABS

การมาร์กสีดำด้วยความร้อน

การมาร์กสีดำด้วยความร้อน

การแผ่รังสีจากแสงเลเซอร์ทำให้เกิดสีดำบนพื้นผิวพลาสติก การมาร์กทำให้เกิดผิวเหมือนการพิมพ์ที่ไม่สามารถลบออกได้บนชิ้นงานและพื้นผิวแบบอื่นๆ

ปัจจัยในการเลือก
ปัจจัยต่างๆ เช่นระดับการทำสีและความเข้มจะขึ้นอยู่กับลักษณะของพลาสติกชิ้นงาน ไฮบริดเลเซอร์มาร์กเกอร์สามารถให้กำลังสูงสุดที่สูงได้แม้ที่ความยาวคลื่นมาตรฐาน โดยปกติแล้วเลเซอร์มาร์กเกอร์แบบ CO2 จะไม่ทำให้พลาสติกเปลี่ยนสีในการมาร์กร่องลึก
รุ่นที่แนะนำ
ไฮบริดเลเซอร์มาร์กเกอร์ MD-X ซีรี่ส์

การมาร์กสีขาว

การมาร์กสีขาว

การแผ่รังสีจากแสงเลเซอร์ทำให้เกิดสีขาวที่มองเห็นได้ชัดบนพื้นผิวพลาสติก การมาร์กทำให้เกิดผิวเหมือนการพิมพ์ที่ไม่สามารถลบออกได้บนชิ้นงานและพื้นผิวแบบอื่นๆ

ปัจจัยในการเลือก
ปัจจัยต่างๆ เช่นระดับการทำสีและความเข้มจะขึ้นอยู่กับลักษณะของพลาสติกชิ้นงาน ไฮบริดเลเซอร์มาร์กเกอร์สามารถให้กำลังสูงสุดที่สูงได้แม้ที่ความยาวคลื่นมาตรฐาน โดยทั่วไป เลเซอร์มาร์กเกอร์แบบ CO2 จะไม่ทำให้พื้นผิวพลาสติกเปลี่ยนสี
รุ่นที่แนะนำ
ไฮบริดเลเซอร์มาร์กเกอร์ MD-X ซีรี่ส์

อีพ็อกซี่เรซิน

การมาร์กสีขาว

การมาร์กสีขาว

การมาร์กเป็นสีขาวและมองเห็นได้ชัด เหมาะสำหรับทดแทนการปั๊ม การติดฉลาก และการพิมพ์ ผิวสำเร็จเหมือนการพิมพ์ที่มองเห็นได้ชัดและไม่เลือนหายเหมือนน้ำหมึก

ปัจจัยในการเลือก
การเปลี่ยนจุดโฟกัสเพื่อเบี่ยงจุดโฟกัสจะทำให้การมาร์กมีคุณภาพสูงและมองเห็นได้ชัดโดยทำให้เกิดร่องลึกในปริมาณน้อยที่สุด
รุ่นที่แนะนำ
ไฮบริดเลเซอร์มาร์กเกอร์ MD-X ซีรี่ส์

การมาร์กที่ปราศจากความเสียหาย

การมาร์กบรรจุภัณฑ์ IC

เลเซอร์ความยาวคลื่นมาตรฐาน
เลเซอร์ความยาวคลื่นมาตรฐาน
MD-U
MD-U

การมาร์กที่ไม่ทำให้เกิดความเสียหายคือวิธีการที่ดีที่สุดในการมาร์กชิ้นงานที่อาจเกิดปัญหาเมื่อมีความเสียหายบนพื้นผิวชิ้นงาน

ปัจจัยในการเลือก
เลเซอร์สีเขียวมีประสิทธิภาพในการจำกัดความเสียหายของผลิตภัณฑ์ที่มีแพคเกจขนาดเล็กให้น้อยที่สุด รวมถึงสถานการณ์อื่นๆ ด้วย อัตราการดูดซับที่สูงในวัสดุหลายประเภททำให้ผู้ใช้งานสามารถทำการมาร์กที่มีร่องตื้นพิเศษเพียงไม่กี่ μm จากพื้นผิวได้
รุ่นที่แนะนำ
เลเซอร์มาร์กเกอร์ UV MD-U ซีรี่ส์

พลาสติก PET

การมาร์กที่ปราศจากความเสียหาย

การมาร์กที่ปราศจากความเสียหาย

การมาร์กที่ปรากฏขึ้นเหมือนกับอักขระสีขาวลอยอยู่เหนือพื้นผิวสามารถทำได้กับพลาสติก PET โปร่งใส/โปร่งแสง ไม่ว่าจะเป็นขวด PET หรือฟิล์มบางๆ ก็สามารถมาร์กได้โดยไม่เกิดรูเข็ม

ปัจจัยในการเลือก

รูเข็มอาจเกิดขึ้นได้จากความร้อนสูงเกินขนาดเมื่อทำการมาร์กด้วยพลังงานสูง การใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นสั้น (9.3 μm) จะทำให้การมาร์กมีความชัดเจนโดยเกิดความเสียหายต่ำ

ความยาวคลื่นมาตรฐาน

วิธีการทั่วไป

ความยาวคลื่นมาตรฐาน
เกิดความเสียหายอย่างมาก และเกิดร่องที่ลึกและขรุขระ
ความยาวคลื่นสั้น

ML-Z

ความยาวคลื่นสั้น
เกิดความเสียหายเพียงเล็กน้อย ร่องตื้นและคมชัด
รุ่นที่แนะนำ
เลเซอร์มาร์กเกอร์ CO2 ML-Z ซีรี่ส์

หน้าหลัก