激光塑料印標(biāo)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析
現(xiàn)在的激光印標(biāo)塑料對(duì)比度高，有時(shí)，與其說(shuō)是黑色與白色，不如說(shuō)是一個(gè)對(duì)比的色彩。甚至濃暗對(duì)比度也成為可能。據(jù)塑料激光設(shè)備的主要供應(yīng)商Rofin-Baasel的市場(chǎng)經(jīng)理Patrick Schlather介紹，這些色彩變化多樣，是流行趨勢(shì)之一，這種趨勢(shì)正使人們對(duì)激光裝飾塑料產(chǎn)生更大的興趣。
目前所謂的“非美學(xué)”應(yīng)用估計(jì)占塑料激光印標(biāo)的90%有的印標(biāo)用二氧化碳激光機(jī)制作，包括零件型號(hào)、制造日期以及有效期。通常這些印標(biāo)在透明或淺色背景上是黑色的字母和數(shù)字，或在黑色背景上是純白印標(biāo)。“美學(xué)”激光印標(biāo)占市場(chǎng)的10%，在代替油墨技術(shù)方面有很大的發(fā)展?jié)摿Α＿@是黑色工程塑料上的典型白色印標(biāo)，用固態(tài)Nd：YAG激光機(jī)印制，這種激光機(jī)很容易編程，適用于在任意形狀上的制品作清楚的印標(biāo)。
激光印標(biāo)已經(jīng)成功商業(yè)化的應(yīng)用包括商業(yè)機(jī)器用的ABS鍵盤(pán)、HDPE、PET和PVC剛性容器和容器蓋，尼龍和PBT汽車(chē)和非汽車(chē)用電器連接件，發(fā)動(dòng)機(jī)罩元件如保險(xiǎn)盒和氣帽。還有其他的應(yīng)用，包括牛和豬用的TPE耳簽，電器件如清洗和干燥設(shè)備上的HDPE開(kāi)關(guān)按鈕，PVC管件如接頭和管件。
而剛開(kāi)始的應(yīng)用包括燈開(kāi)關(guān)蓋，化妝品包裝材料，汽車(chē)內(nèi)部按鈕和門(mén)把手、儀表板。在近幾年，后者已經(jīng)成為一個(gè)重要的應(yīng)用市場(chǎng)。
在近十年，計(jì)算機(jī)程序化的激光印標(biāo)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步伴隨著更多品種的可激光印標(biāo)樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)，專門(mén)制作的著色劑和包裝用的添加劑可用于各種各樣的塑料中，如聚烯烴、ABS、PVC、聚酯、聚碳酸酯、尼龍、聚甲醛和熱塑性彈體。
激光印標(biāo)的應(yīng)用包括燈開(kāi)關(guān)蓋，化妝品包裝材料，汽車(chē)內(nèi)部按鈕和門(mén)把手、儀表板。在近幾年，后者已經(jīng)成為一個(gè)重要的應(yīng)用市場(chǎng)，同時(shí)也滿足了在甚至更小的塑料制件上印制大量數(shù)據(jù)的發(fā)展需要。例如，數(shù)據(jù)密度10倍于傳統(tǒng)條形碼的二維條形碼已經(jīng)被研究出來(lái)。與以前使用的條形碼相比，印制二維條形碼要求更，清晰度更高。據(jù)Schlather介紹，激光印標(biāo)滿足了這些要求，在0.001英寸的范圍內(nèi)，點(diǎn)的尺寸和位置可以重復(fù)——這些性能是壓印或油墨印刷機(jī)難以實(shí)現(xiàn)的。
環(huán)境問(wèn)題是激光印標(biāo)發(fā)展的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)力。激光印標(biāo)不用油墨或溶劑，也不需用像油墨印標(biāo)技術(shù)那樣的高強(qiáng)度能量干燥過(guò)程。Schlather說(shuō)，對(duì)一個(gè)三班倒的印標(biāo)生產(chǎn)來(lái)講，油墨和化學(xué)品花費(fèi)在20000—40000美元，而印制盤(pán)子要花費(fèi)100000美元/每年或更多。而相比之下，一臺(tái)三班倒的激光印標(biāo)設(shè)備每年用電花費(fèi)少于3000美元，其他的消耗如燈管和過(guò)濾器花費(fèi)在3500美元以下。
印標(biāo)設(shè)備基礎(chǔ)
盡管現(xiàn)有的用于裝飾塑料的激光光源很多，但是密封的二氧化碳激光器是目前使用得廣泛的，其次是燈管泵送的固態(tài)Nd：YAG激光器和近年來(lái)的二極管泵送的Nd：YAG器。
大多數(shù)激光設(shè)備都采用高速光束控制的檢流計(jì)印標(biāo)技術(shù)。這種控制設(shè)備用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的可以在臧Y方向移動(dòng)的鏡子或檢流計(jì)掃描激光光束?！爱?dāng)編好程序的激光路徑完成時(shí)，新的制件入位，重復(fù)著這種循環(huán)。由于激光模式完全存在于軟件之中，因此工具或蒙片都不需要了?！?/p>
允許帶有旋轉(zhuǎn)光束控制的塑料印標(biāo)的軟件也有好幾家激光設(shè)備供應(yīng)商供應(yīng)。這種設(shè)備本質(zhì)上是采用相同的技術(shù)，但適用于連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的生產(chǎn)如輸送帶或基材轉(zhuǎn)換，Barbero解釋到，“這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是它能夠被很容易地改裝到現(xiàn)有的生產(chǎn)線，使生產(chǎn)率達(dá)到值。編碼反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，實(shí)時(shí)跟蹤移動(dòng)的目標(biāo)?！盨chlather接著說(shuō)道，“目前的設(shè)備采用簡(jiǎn)單明了的圖形生成軟件，這種軟件很容易編好程序，在各個(gè)和每個(gè)旋轉(zhuǎn)的制件上印制單一的數(shù)據(jù)?！?/p>
