激光塑料印标技术#内容清晰

1、激光塑料标记技术这篇文章摘自美国Plastics Technology magazine带有激光标记的装饰热塑性塑料花了比10年前预期的长得多的时间。但是，激光技术在某些应用程序中取代了油墨打印技术(如压印和喷墨打印)的情况发生了变化。现在所谓的“非美”应用程序占塑料激光标记的90%。一些标记由二氧化碳激光机器制造，包括零件型号、制造日期和有效期。这些标记通常是透明或亮背景中黑色的文字和数字，或黑色背景中白色的白色标记。“美学”激光标记占市场的10%，具有巨大的发展潜力，而不是墨水技术。固态nd:黑色工程塑料的典型白色标记，用YAG激光机器打印，该激光机器易于编程，以在任何形状下清晰显示产品。

2、激光标记用于商业目的，包括商用机器的ABS键盘、HDPE、PP、PET和PVC刚性容器和容器帽。尼龙和PBT汽车和非自动汽车电气连接器，发动机罩零件，例如保险盒和发动机罩。还有其他应用程序，包括牛和猪的TPE耳签名、清洁和干燥设备的HDPE开关按钮、连接器和附件等PVC部件。最初应用了电灯开关盖、化妆品包装材料、汽车内部按钮、门把手、仪表板。近年来，后者成为重要的应用市场。近10年来，计算机程序激光标记设备的技术进展特别制作了多种着色剂和包装用添加剂，如聚烯烃、ABS、PVC、聚酯、聚碳酸酯、尼龙、聚甲醛、聚甲醛、热塑性裴秀智等，伴随着更多种类的激光印迹树脂。目前，激光压印塑料的对比度高，有时

3、是对比颜色，而不是黑色和白色。进安镇癌症对比也成为可能。Patrick Schlather是塑料激光设备的主要供应商Rofin-Baasel的市场经理，作为这种颜色变化的流行趋势之一，激光装饰塑料越来越受到关注。激光封面包括电灯开关盖、化妆品包装材料、汽车内部按钮和门把手、仪表板。近年来，后者已成为重要的应用领域，满足了需要在较小的塑料部件上打印大量数据的开发要求。例如，我们研究了数据密度是现有条形码10倍的二维条形码。与以前使用的条形码相比，打印二维条形码更准确、更清晰。Schlather表示，激光标记符合这些要求，并且可以在0.001英寸范围内重复压印或油墨印刷机难以实现的点大小和位置。环

4、境问题是激光标记发展的另一个动力。激光标记不使用高强度能量干燥过程，如墨水、溶剂或墨水标记技术。Schlather说：“在三班印标准生产中，墨水和化学物质花费20000到40000美元，印刷印版花费100000美元/年以上。”相比之下，一台三交替运行的激光标记设备每年消耗的电力少于3，000美元，其他消耗(例如灯和过滤器)则少于3，500美元。印刷设备基础用于装饰塑料的现有激光光源很多，但是密封的二氧化碳激光器目前使用最广泛，其次是用灯管泵供给的固体nd: YAG激光器和近年来二极管抽运的nd: YAG设备。大多数激光设备使用检流计打印技术进行高速光束控制。该控制装置将激光束扫描到由两台计算机

5、控制的x或y方向上移动的镜子或检流计。“程序的激光路径完成后，新的插入物就位，循环重复。激光模式完全存在于软件中，不需要工具或切片。”允许带有旋转光束控制的塑料标记的软件也有多个激光设备供应商。Barbero解释说，该设备采用了本质上相同的技术，但适合连续旋转的生产，如传送带和基板转换。“该设备易于改造成现有生产线，可以最大限度地提高生产效率，这是一个优点。”在计算机上编码反馈，计算机进行适当的调整，实时跟踪移动的目标。”Schlather继续说：“当前，设备采用了简单的图形生成软件，该软件可以轻松编程程序，为所有旋转部件打印单个数据。”近年来，激光封面的程序、标准化和故障诊断性能更加容易，打

6、印速度大大提高。Barbero说：“今天的软件适用于每秒400多词的打印，10年前每秒只能打印40条。”大多数激光机器软件具有打印所有型号的文本(包括串行和多型号条形码以及公司徽标)的功能。使用基于Window的帮助选项，激光标记供应商添加了服务和标准化技术以及错误消除软件。另一个发展是，可以用一种激光光源同时打印两个部件。一个变形头和一个程序梁分离器可以使用相同的信息，用一台激光机器同时打印两个部件。Schlather说：“这种类型的设备可以用于打印大面积不移动的零件或批量零件。”持续流行的二氧化碳激光设备成本是关键因素。二氧化碳转盘设备集在25万至35，000美元之间，管子泵送或二极管泵送

7、nd: YAG设备价格在6万至75，000美元之间。二氧化碳激光机器蚀刻塑料表面，用蒸发清洁材料，形成对比的标记，但实际的颜色变化很少或很少。适合用二氧化碳激光机器打印的塑料是PVC、ABS和大多数涤纶。用云母填充的商业树脂在PP被标记为二氧化碳激光机器时，会产生结霜的灰色标记。二氧化碳排放器可以获得200瓦的输出，但标记塑料使用的最常见范围是10至25瓦，有时是50瓦。在对瓶装生产线进行编码的过程中，速度关键或需要大字，一般使用二氧化碳激光机器。“二氧化碳机器使用的基本摘要在短短0秒内比0: YAG机器快两倍。”FOBA north American laser equipment grou

8、p的总裁兼首席执行官Steve Bone说。”。“目前，激光压印塑料的对比度高，有时比黑色和白色的颜色对比度高，甚至可以与进安镇形成对比。”Stevenson在Control Microsystems公司的主要市场上表示：“要考虑塑料标记，必须用二氧化碳激光机器尽可能多地打印。”如果不能获得所需的对比度或不能获得过多的熔化，请选择YAG激光机器.固态nd: YAG激光机器加热塑料会引起热化学反应(例如发泡)，并可能引起更多颜色变化。这台激光机器波长短，能提高清晰度。波长越短，塑料矩阵检测的热量越少(冷打印)。FOBA的Bone表示，用于塑料标记的100瓦nd: YAG设备目前广泛使用(因为产量

9、高)，但也有输出功率在30-50瓦的设备。YAG激光机器通常用于电子连接器、发动机罩零件、锁帽和手术设备等零件的高质量打印。Rofin-Baasel的Schlather建议加工工人在购买固态激光机器时考虑所需的产量和标记的审美要求。例如，高对比度，表面需要没有测量的中断标记，高频率的激光机器性能最好。但是，设备的低输出功率取决于是否适合工作效率要求。有一种新型二极管，功率在3 100w之间，可以用激光机器灯源代替管泵装置的管。据说二极管比管结构小50%，能量效用高20%到30%。电子管设备需要水冷，但二极管类型需要水冷或空冷。管子一般每1000小时更换一次，二极管的寿命可达10000小时。缺点

10、是二极管比较新，也比较贵。例如，FOBA50W的二极管泵时光机比100W的电子管设备贵10%。但是FOBA预计在未来几个月内二极管装置的价格会下降，最终将取代管泵装置。“环境问题是激光标记发展的另一个动力。不需要使用墨水、溶剂和墨水标记技术等高强度能源干燥过程。”Rofin-Baasel中的Schlather总结了YAG类型选择。“如果要每600 800小时维修一次，管泵可以以最小的投资获得最大的生产力。如果能够用3 60w的二极管泵装置完成希望标记，那么二极管泵装置在5年内的成本将比电子管泵装置低。”激光公式如果使用正确选择的添加剂，FOBA的Bone说几乎所有种类的塑料都可以成为任何类型的

11、激光机器压印。配方或主项目的供应商必须了解裴秀智、最终应用和所需的图标类型。例如，某些塑料(如高密度聚乙烯和聚碳酸酯)在某些颜色中没有添加剂，使用YAG激光打印得很好。相反，二氧化碳激光机器在打印这两种塑料时，没有特殊的添加剂，打印效果不好。现有技术的局限性是，调节颜色的激光打印功能有限，激光最佳塑料成本也高于市场价格的10% 15%，有时甚至更高。clariant group master technology development主管Bill Blasius承认激光打印对油漆选择和颜色透明度有限制。他说：“我们比10年前更清楚如何使用颜料和添加剂。我们希望在使用特殊树脂和特定添加剂和颜料

12、之间发生的激光射线时，充分利用化学反应。”多亏了合成技术，我们可以在黑色或蓝色缩醛共聚物上做接近白色的标记，或在黑色ABS上获得纯白色的标记。用特殊的公式和激光机器参数，我们甚至可以得到调整好的颜色。Schlather解释说：“通过这种方式蚀刻的激光标记可以调整为Pantone、Munsell或其他行业标准。树脂的颜料决定颜色和色调，激光机器决定强度或浓度。”许多激光标记颜色/添加剂基于表面处理云母，如EM工业公司生产的广泛使用的Afflair和Laser Flair配方。但是其他添加剂，如铜和锑，也用于专利公式。“用于装饰塑料的现有激光光源很多，但是密封的二氧化碳激光器现在使用得最广，其次是

13、用灯管泵供给的固体nd: YAG激光器和近几年二极管泵送的nd: YAG设备。”生产可用于激光标记的塑料的公司包括BASF、Bayer、Ticona、RTP等。激光打印中使用的特殊颜料和添加剂主项目为Clariant和PolyOne。首先关注汽车部件，Ticona引进了两种激光可压印的黑色醋酸醛共聚物，Celcon LM90和LM90Z。LM90用于打印发动机罩和燃油设备部件，LM90Z是内部装饰(如扬声器格栅和分隔条)的UV稳定。汤姆米勒的汽车营销经理说专利技术的添加剂最适合nd: YAG激光机器。Ticona最新的研究产品是Celcon UV140LG，被称为最早的低光泽激光压印用醋酸醛共

14、聚物。也有防晒效果。在2001和2002型号年度车展上，主要用于收音机的按钮、危险信号灯和巡航控制器。Ticona还提供了漂亮的汽车、不需要电气/电子部件的标记用激光压印、充满玻璃纤维的Celanex PBT和充满矿物/玻璃纤维的celan ex PBT。基于混合物和合金的激光可压印标准Vandar PBT被指定为汽车内管内部零部件。新型激光压印对象Celanese尼龙66度汽车内部零件应用评价中。据Ticona的Miller报告，大多数汽车部件都需要白色标记的黑色基板返回白色标记。“白色和黑色浓度与OEM规格相比也是如此。得到的白色的浓度主要取决于额外的包装。单击从20世纪80年代中期开始，

15、涂料版画应用于日光灯、汽车立体环绕控制按钮和开关、镜罩等白天/晚上光斑组件。有些是特别透明的聚碳酸酯或ABS，他们先用白色油漆，然后用黑色油漆。利用激光机器进行黑色蚀刻，零件反射时会显示白色。Ticona的Miller说：“通过像双组分成型这样的创造性产品设计和制造技术，有可能取消这两个过程。”“二氧化碳激光机器蚀刻塑料表面，用蒸发清洁材料，得到对比的标记，但实际的颜色变化很少或很少。”RTP提供了一些平滑、增强的激光打印塑料柔体。这些塑料包括PP、尼龙(6，66，12，11，612)、ABS、LLDPE、醋酸醛共聚物、热塑性聚菩裴拉苏维翁、聚对苯二甲酸丁酯、等规聚苯乙烯、聚砜、PPS绘画部经

16、理Stuart Swain说：“在黑色背景上打印白色、黄色和绿色的其他颜色有很大的机会。”德国BASF激光标记实验室的研究表明，添加玻璃纤维不仅稍微削弱了塑料的打印性能，而且阻燃剂和再抛光的碎片也能发挥极弱的针脚打印性能。BASF生产的可用于激光压印的树脂包括Terluran ABS、Ultraform acetal、Luran S ASA、Ultramid尼龙、Luran SAN和Ultradur PBT的黑色油漆。德国买家也在做类似的工作，提供可用于激光标记的聚碳酸酯、Bayer、PBT。Clariant公司的大多数激光标记主项目都是定制的。我们既是云母基板公式，又有专利添加剂本身的激光印

17、迹粉末基础(我们想利用这种公式生产特殊的母料)。当前在Clariant中获得的颜料效果首先是实现所有颜料的基底上从白色到灰色的渐变。在非常暗的基板上，Clariant可以提供蓝色、红色或绿色标记。Blasius希望在未来几年实现更大范围的颜色。PolyOne group FastMark市场经理David Bates表示，他们的新母料适合在白色基板上制作高对比度的纯黑色标记和黑色基板上的纯白色标记。PolyOne还提供主要项目，默认情况下提供所有颜色的标记(通常是黑色部件)。该公司将各种特殊效果着色剂和激光标记用添加剂相结合，在彩色容器上打印出闪闪发光的标记，创造了更大的可能性。聚烯烃洗发水和温控瓶、盖子在像玩具一样好的高级SAN化妆品包装材