金属、塑料、陶瓷以及其他材料都可以用波长1064 nm(红外线)、532nm(绿光)和355nm(紫外线)的激光辐射来打标。作为一种工具,激光可以适用于数字、文本、商标或机读码,比如具有高信息密度、以不同规模排列在紧密空间的数据矩阵码。 在塑料打标的应用中, 对于塑料的打标,调Q短脉冲固体激光器或者光纤激光器是常用的类型。这些激光器通常具有不到100W的平均功率,脉冲持续时间在10到100ns之间。脉冲频率达120kHz,而在光纤激光器的案例中,甚至达1MHz。这样,与待标识材料之间的相互作用能够进行微调。脉冲时间短导致几十千瓦的高脉冲峰值功率达到10W的平均值。
塑料中不同的添加剂和颜料一些塑料,比如聚乙烯(PE)、聚甲醛(POM)或者聚氨酯(PU),只表现出很弱的对比度(图3)。因此,它们不能满足激光打标的高要求。为了令这些材料在很短的加工时间内获得耐用、高清晰、高品质的打标效果,就需要特别调配激光敏感添加剂。它们极大程度地提高了材料的标记能力。
每一个案例中的最佳标识方法,都是由每次标记的特殊要求、所打标的塑料,以及激光波长决定的。对大多数热塑性塑料,会用到变色工艺。在材料颜色较暗(大部分是黑色)的案例中,发泡工艺更常被用到(1064 nm的波长占有优势)。而热固性塑料和弹性体主要使用雕刻工艺。
尽管激光器可广泛地应用于打标中,但一个综合的解决方案仍是非常独特的。最佳的打标过程,只有通过客户和激光器供应商之间的密切合作才能够被验证。诸如波长、质量(对比度、同质性、分辨率和清晰度)、打标速度,以及客户的要求等参数,对找到最正确的激光器和最佳的设置都起到了决定性作用。这个选择,以及它作为生产程序中的一个步骤进行整合,确定了生产周期,以及生产部件的数量和质量。