Che cos'è l'incisione laser?

Le basi dell'incisione laser

L'incisione laser è un processo di finitura superficiale che utilizza un laser per incidere o contrassegnare un disegno sulla superficie di un materiale. Un laser genera un intenso raggio di luce che può essere focalizzato con precisione per incidere dettagli e motivi fini non ottenibili con altri metodi. Durante l'incisione laser, il raggio laser ad alta energia abla (vaporizza) una piccola quantità di materiale nelle aree selezionate per creare un segno permanente. L'incisione laser viene utilizzata per la decorazione, l'etichettatura, la marcatura e la personalizzazione su un'ampia gamma di materiali come metallo, plastica, vetro e pietra. Consente una marcatura permanente e di alta precisione senza contatto e senza materiali di consumo.

Finalità dell'incisione laser

L'incisione laser è una tecnica di marcatura attraente per una varietà di materiali grazie alla sua natura permanente e ad alta precisione. Comprendere gli obiettivi chiave e le applicazioni dell'incisione laser fornirà maggiori informazioni su questo popolare metodo di lavorazione laser.

• Decorazione – Crea effetti visivi e motivi unici sulle superfici dei prodotti per migliorare l'estetica
• Branding – Incidere loghi o altri identificatori sui prodotti per la promozione del marchio
• Personalizzazione – Personalizza i prodotti incidendo nomi, date o altre informazioni personalizzate
• Marcatura funzionale – Crea scale, quadranti, pulsanti e altri indicatori funzionali
• Marchio di sicurezza – Aggiungi numeri di serie univoci o marchi anticontraffazione
• Valore aggiunto – Aumentare il valore del prodotto attraverso l'incisione
• Marcatura permanente – Il laser può creare marcature permanenti sulle superfici dei materiali
• Marcatura ad alta precisione – La messa a fuoco del raggio laser consente modelli fini e intricati
• Marcatura senza contatto – Nessun contatto fisico richiesto durante l'irradiazione laser
• Produzione automatizzata – L'incisione laser consente la produzione automatizzata della catena di montaggio
• Cultura del marchio – I design speciali possono aggiungere storia al prodotto e valore culturale
• Funzionalità avanzata – Migliore utilità aggiungendo scale, segni a strumenti o strumenti

Tipi di incisione laser

Esistono diversi tipi di processi di incisione laser, ciascuno con i propri vantaggi e le migliori applicazioni. Comprendere le diverse tecniche di incisione laser consente di abbinare il metodo ai risultati di marcatura desiderati.

• Incisione raster – La testina laser esegue la scansione avanti e indietro incidendo linee parallele su un'area per creare immagini e texture dai toni chiari. L'incisione raster funziona sulla maggior parte dei materiali ed è il processo più comune.
• Incisione vettoriale – Il laser segue un percorso predefinito spostandosi direttamente da un punto all'altro lungo il contorno dell'immagine digitalizzata. Questo metodo di "taglio vettoriale" produce linee e grafica nitide e pulite.
• Incisione profonda – Utilizzando più passaggi ad alta potenza, l'incisione profonda penetra più in profondità nel materiale per creare cavità incassate ed effetti di rilievo 3D pronunciati.
• Incisione 3D – L'incisione 3D specializzata può produrre complesse strutture tridimensionali controllando lo spostamento della messa a fuoco del laser e la sovrapposizione precisa di più livelli.
• Riempimento di colore – I colori vengono selettivamente fusi in rientranze incise al laser per aggiungere effetti di contrasto cromatico visivamente vibranti.
• la formazione di schiuma – Alcune materie plastiche si espandono sotto l'irradiazione laser; il controllo di questo effetto schiumogeno può creare modelli porosi incorporati unici.

Materiali adatti all'incisione laser

I laser possono incidere efficacemente un'ampia gamma di materiali, ma le proprietà fisiche e i parametri di interazione laser devono essere abbinati per ottenere i migliori risultati.

• metalli – Acciaio inossidabile, alluminio, ottone, titanio, metalli preziosi come oro e argento. I metalli riflettono i raggi laser, quindi di solito richiedono laser in fibra ad alta potenza.
• Materie plastiche e polimeri – Incide al laser materiali termoplastici come acrilico, ABS, policarbonato mediante fusione/vaporizzazione del materiale. Alcuni polimeri presentano effetti schiumogeni.
• Vetro – Sia il vetro borosilicato che quello in cristallo al piombo possono essere incisi e tagliati con il laser.
• Ceramici – Le ceramiche smaltate richiedono laser CO2, mentre i laser a fibra marcano le ceramiche tecniche non smaltate.
• Gomma – La marcatura di materiali in gomma liscia come timbri ed etichette è possibile con l'ablazione laser.
• Legno – La masterizzazione laser può creare segni decorativi anneriti su superfici in legno naturale.
• Pelle e tessuti – La pelle sintetica e i tessuti sono adatti per l'incisione laser di motivi e profili tagliati.
• pietra – L'incisione laser funziona su pietre come granito, marmo e lapislazzuli mediante ablazione selettiva della superficie.
• compositi – Materiali come la fibra di vetro e la fibra di carbonio vengono facilmente marcati al laser.

Attrezzatura per incisione laser

L'incisione laser richiede attrezzature specializzate per generare, controllare e focalizzare il raggio laser ad alta intensità per la lavorazione di materiali di precisione.

• Tipi di laser – I laser a CO2 e i laser a fibra sono i più comunemente usati. I laser CO2 forniscono un'elevata potenza ma possono incidere solo non metalli. I laser a fibra consentono anche la marcatura dei metalli.
• Risonatore laser – La sorgente di generazione laser con cavità ottiche per l'amplificazione del raggio.
• Consegna del raggio – Componenti ottici come specchi, lenti, cavi in ​​fibra guidano e manipolano il raggio.
• Motion control – Tavole di precisione e galvanometri puntano e spostano il raggio sul pezzo.
• sistemi di raffreddamento – Le unità di refrigerazione fanno circolare il fluido raffreddato per mantenere la temperatura del laser.
• Estrazione fumi – Gli estrattori di fumi rimuovono gas di processo e detriti.
• Software – I programmi per computer trascrivono i file di progettazione e controllano il posizionamento/l'output del laser.
• Area di lavoro – La camera laser chiusa con interblocchi di sicurezza fornisce un campo di lavoro controllato.
• Posizionamento – Gli assi rotanti possono ruotare pezzi cilindrici per l'incisione circonferenziale.
• Accessori – Divisori di fascio, convertitori di lunghezza d'onda, lenti speciali, dispositivi rotanti.

Il processo di incisione laser

Ottenere un'incisione laser di qualità richiede un'attenta pianificazione ed esecuzione dell'intero flusso di lavoro di marcatura laser.

1. Design – Creazione di file di progettazione vettoriali e raster specificando modelli, grafica, testo, numeri di serie.
2. Preparazione del materiale – Garantire che la superficie del materiale sia pulita e pronta, con i rivestimenti rimossi se necessario. Materiali di fissaggio o nastratura in posizione.
3. Configurazione laser – Selezione di laser, obiettivi, potenza, velocità e parametri di messa a fuoco adatti in base al materiale.
4. Incisione di prova – Esecuzione di marcature laser di prova su pezzi campione per mettere a punto le impostazioni.
5. incisione – Utilizzo del sistema di incisione laser in base ai file di progettazione programmati. Monitoraggio del processo.
6. Post produzione – Pulizia di detriti, rimozione di rivestimenti protettivi, levigatura di superfici. Aggiunta di riempimenti di colore se necessario.
7. Ispezione – Verifica della qualità dell'incisione e della sua conformità alle specifiche. Ripetere l'incisione o rilucidare se necessario.

Applicazioni Industriali

L'incisione laser è ampiamente utilizzata nelle industrie manifatturiere per contrassegnare in modo permanente componenti, parti e prodotti.

• Automotive - Numeri VIN, loghi di branding, etichette di controllo, quadranti, batticalcagno, parti di rivestimento.
• Aeronautico – Numeri di parte, marchi di certificazione, scale incrementali, targhette dati.
• Elettronica – Contrassegni della tastiera, numeri di serie, etichette normative, graduazioni.
• Medicale – Scale e indicatori su strumenti, marcature di strumenti usa e getta.
• Armi da fuoco – Numeri di serie, nomi dei modelli, elementi decorativi, contrassegni a vista.
• Macchine utensili – Pannelli comandi, targhette identificative macchina, quadranti graduati e lancette.
• Pipe – Linee di layout, indicatori di fluidi, etichette di valvole e raccordi.
• Segnaletica – Loghi aziendali, istruzioni operative, cartelli, elementi decorativi.
• Elettrodomestici – Marchi, etichette di controllo, graduazioni, numeri di serie.

Incisione laser per gioielli e accessori

L'incisione laser è ideale per il design decorativo su gioielli, orologi, occhiali, borse, portafogli e altri accessori.

• Disegni unici – Intricati monogrammi, nomi, motivi per personalizzare i pezzi.
• Marchio del logo – Loghi o insegne aziendali permanenti ma discreti.
• Marchi di sicurezza – Microincisione di numeri di serie e branding su pezzi in metallo prezioso.
• Effetti bicolore – Combinazione di texture lucide e opache al laser.
• Segni invisibili – Utilizzo di bassa potenza per contrassegnare in modo discreto gli oggetti di valore.
• Il colore si riempie – Riempimento delle aree incise con vernici a smalto per vivacità.
• Geometrie complesse – Il controllo laser flessibile 2D e 3D si adatta alle superfici curve.
• Metalli preziosi – Oro, argento, platino possono essere contrassegnati con precisione senza danni.
• Impostazioni gemma – Incisione diretta di bordi in pietra ed elementi integrati.
• Contrassegni di scala – Applicare graduazioni e indicatori precisi sui quadranti dell'orologio.

Confronto con altri processi di finitura superficiale

Mentre l'incisione laser presenta molti vantaggi, altre tecniche di finitura superficiale possono essere più adatte a seconda dei requisiti dell'applicazione.

• Incisione meccanica – Utilizza una fresa diamantata che richiede più contatto ma lavora su più materiali. Il lavoro manuale consente disegni creativi.
• Fotochimico acquaforte (clicca per saperne di più) – Incide il metallo attraverso le maschere utilizzando sostanze chimiche. Profondità limitata ma risultati molto coerenti.
• Serigrafia – L'inchiostro viene forzato attraverso schermi a maglia fine per stampare grafica e testo sulle superfici. Consente effetti multicolore.
• Tampografia – Un film ai fosfori inciso trasferisce i motivi dell'inchiostro sui prodotti. Funziona bene su oggetti 3D ma offre precisione e durata inferiori.
• Goffratura – Pressatura di uno stampo nel materiale per creare un effetto 3D in rilievo. Con la goffratura non si verifica alcuna rimozione di materiale.
• sublimazione – Le immagini coloranti stampate si diffondono nel substrato quando vengono riscaldate. Utilizzato principalmente per tessuti e polimeri.
• marcatura laser – Scolorimento diretto del materiale dovuto al riscaldamento laser. Costo inferiore ma in genere meno preciso dell'incisione laser.
• la stampa a getto d'inchiostro – Le gocce di inchiostro vengono spruzzate per stampare grafica e testo su vari materiali. Capacità multicolore ma suscettibile all'usura.