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Pezzo in plastica per tecnica medicale marcato con laser

Marcatura laser di materia plastica

I laser marcano i componenti in materia plastica non soltanto in modo duraturo e flessibile, ma anche con un particolare riguardo per l'ambiente e il materiale stesso. Rispetto al metodo di marcatura tradizionale, non servono infatti modelli o materiali di consumo, come l'inchiostro. Le marcature laser su superfici in materia plastica sono sempre resistenti a strofinamento e usura. Di base si distinguono tre procedimenti per la marcatura laser di materie plastiche: il viraggio di colore, la variazione superficiale e l'asportazione di strati.

Metodi: marcatura laser di materie plastiche

Il sufficiente assorbimento del raggio laser nel materiale è l'elemento centrale della marcatura laser di materie plastiche. Infatti, nei metalli la massima parte viene riflessa, mentre nelle materie plastiche, oltre all'assorbimento gioca un ruolo più importante la trasmissione o anche la riflessione diffusa. La ridotta conduttività termica delle materie plastiche comporta perdite di energia minime durante il processo di marcatura. Per questo motivo la marcatura delle materie plastiche risulta molto più rapida di quella dei metalli. L'assorbimento da parte della struttura macromolecolare delle materie plastiche avviene di regola nel campo dell'ultravioletto e dell'infrarosso lontano, mentre quello delle diverse sostanze additive, ad esempio fuliggine o coloranti, in campi di lunghezze d'onda differenti. I laser sono disponibili con lunghezza d'onda differenti, pertanto è possibile ottimizzarle per ogni materiale.

Quali materie plastiche si possono marcare con il laser?

Laser di marcatura TRUMPF: panoramica materie plastiche marcabili

I laser a impulsi brevi permettono di ottenere risultati di marcatura di diversa qualità, a seconda della materia plastica, della lunghezza d'onda laser e degli additivi utilizzati. Per ottenere una buona leggibilità e qualità della marcatura, consigliamo di aggiungere ad alcune materie plastiche industriali additivi sensibili al laser. Le proprietà delle materie plastiche rimangono pressoché inalterate.

Nella marcatura di materiali sintetici, la lunghezza d'onda del laser gioca un ruolo importante in funzione della rispettiva applicazione. La gamma delle materie plastiche sulle quali si può ottenere una buona marcatura si amplia, se si impiegano laser a stato solido con frequenza raddoppiata (532 nm, verde) o triplicata (355 nm, UV). Spesso questi laser permettono di ottenere risultati migliori rispetto ai sistemi standard con lunghezza d'onda di 1.064 o 1.030 nm.

Cosa occorre tenere presente nella marcatura di materie plastiche?

La materia plastica è un materiale critico per molti utensili di marcatura. Elemento centrale è la durata della leggibilità delle marcature che si scontra con i limiti naturali, ad esempio, dell'inchiostro. Inoltre non tutte le materie plastiche sono uguali. Cioè, le differenti proprietà e i diversi additivi del materiale spesso richiedono soluzioni di marcatura su misura. In questi casi il laser lavora con molta più flessibilità, tollera la presenza di lievi imbrattamenti sulla superficie e può iniziare immediatamente a marcare, anche se non è stato predisposto alcun modello, come necessario, ad esempio, nella stampa tampografica o nella serigrafia.

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Tipi di utilizzo del laser di marcatura su materie plastiche

Marcatura laser TRUMPF su elettrodomestici

Viraggio di colore

Nel viraggio di colore per la marcatura laser di materie plastiche rientrano lo scolorimento, lo sbiadimento o la carbonizzazione. È possibile scolorire selettivamente le molecole pigmentate oppure modificarne la colorazione. L'energia del raggio laser distrugge singole molecole in modo mirato, ad esempio i pigmenti, o ne modifica la struttura. La superficie rimane pressoché inalterata e liscia. Nella carbonizzazione, la superficie della materia plastica contenente carbonio viene combusta o carbonizzata. Questo procedimento viene impiegato comunemente per le materie plastiche chiare.

Ablazione

Materie plastiche multistrato o verniciate possono essere marcate con il laser mediante asportazione di uno strato coprente sottile. Il contrasto è generato dal colore del materiale di base sottostante o della vernice di base. Con questo procedimento si rimuovono vernici o strati speciali in pellicole per marcatura laser. I pulsanti negli interni di un veicolo sono un esempio di marcature ottenute mediante asportazione di uno strato di materiale. Alla luce del giorno le icone sono bianche e di notte vengono retroilluminate. Per questi design giorno-notte sono disponibili laser con elevata stabilità impulso per impulso, per garantire un'asportazione esatta e omogenea dello strato.

Marcatura laser TRUMPF su materia plastica

Schiumatura

Schiumatura o fusione sono procedimenti della cosiddetta modifica superficiale. Per marcare con il laser materie plastiche, il laser fonde in modo mirato il materiale della matrice, causando la formazione di bollicine di gas che vengono incluse con il raffreddamento. La marcatura rialzata così generata misura circa 20 - 40 μm in altezza ed è relativamente ampia. La luce viene riflessa diffusamente e la marcatura sulla materia plastica scura risulta chiara. Per questo motivo la schiumatura viene impiegata comunemente per colori neri o scuri.

Viraggio di colore: schema del procedimento

Applicazione TRUMPF rinvenimento laser di marcatura

Il laser modifica singole molecole in modo mirato, generando così un viraggio di colore.

Come si possono marcare con il laser materie plastiche antifiamma o ignifughe?

Applicazione laser di marcatura TRUMPF, materie plastiche ignifughe

Soprattutto nella lavorazione di materie plastiche ignifughe è importante che materiale e lunghezza d'onda siano perfettamente abbinati. Qui si consiglia l'impiego di un laser UV. In questo modo diventa possibile applicare marcature grigio scuro su materiali chiari. Lo scolorimento è generato dalla rottura dei legami chimici. Poiché non si ha combustione né carbonizzazione del materiale, si parla di "marcatura a freddo" con elevata qualità di finitura della superficie.

Schiumatura: schema del procedimento

Applicazione di marcatura laser TRUMPF, schema schiumatura

Durante la schiumatura si formano marcature rialzate

Marcatura laser su materia plastica: i vantaggi

Flessibile

I laser possono essere regolati con svariate lunghezze d'onda, potenze e parametri, per adattarli con precisione alla rispettiva materia plastica utilizzata.

Senza danni

Grazie alla marcatura fredda e senza contatto praticabile con il laser, la superficie del componente non viene praticamente compromessa.

Di alta qualità

Con il laser anche le marcature più complesse risultano ben contrastate, pulite e senza alcun imbrattamento.

Durature

Le marcature laser sulle materie plastiche rimangono perfettamente leggibili anche dopo anni, poiché non scoloriscono né possono essere rimosse per sfregamento.

Esempi di impiego della marcatura di materia plastica

Processore vocale

Processore vocale marcato con laser con TruMark Serie 3000 con antenna (MED-EL Elektromedizinische Geräte Gesellschaft m.b.H.):

Lasermarkierter Griff eines Schraubendrehers

Impugnatura di cacciavite

Impugnatura di cacciavite in materia plastica marcata con il laser a impulsi ultracorti TruMicro Mark 2030 (KLS Martin):

Lasermarkierte Testkugel eines Hüftimplantats

Testa sferica di prova per protesi dell'anca

Marcatura 3D su materia plastica di una testa sferica di prova per protesi dell'anca con TruMark 6030 (SAMAPLAST AG)

Marcatura laser TRUMPF su carta d'identità in plastica

Diciture su documento

Viraggio di colore e schiumatura permettono di realizzare con flessibilità diciture e immagini ben leggibili, durature e ben contrastate su documenti.

Marcatura laser TRUMPF su componenti automotive in plastica

Designazione di prodotti

Il flessibile utensile laser applica designazioni dei prodotti in alta risoluzione ben contrastate e leggibili a lungo anche su punti difficilmente raggiungibili.

Vai alla panoramica

Storia di successo del nostro cliente Samaplast AG

Stefan Schär, responsabile finishing e logistica di Samaplast AG

Il sistema laser ci aiuta a gestire l'enorme varietà di materiali. Tutti i parametri rilevanti sono memorizzati, leggiamo le nuove geometrie dei pezzi con file STEP e creiamo facilmente i programmi

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Per la marcatura laser su materie plastica, come sorgenti del raggio sono eccellenti i laser di marcatura a UV e i laser a stato solido e fibra nel campo di lunghezze d'onda dell'infrarosso.

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Componente saldato in materiale plastico lavorato con il laser TRUMPF

Saldatura di materie plastiche con il laser

Alta qualità, riproducibilità e totale assenza di solventi: l'assemblaggio di plastiche con l'aiuto di un laser offre molti vantaggi e numerose opportunità applicative. Con TRUMPF ottenete una soluzione completa per la vostra specifica applicazione.

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