“Cuando se incursiona en el marcado láser de plásticos, ingresa a un terreno complicado”, dice el gurú de las aplicaciones láser Josh Christley. “En muchos sentidos, es totalmente diferente al marcado de metales. Los metales son relativamente sencillos. Pero los plásticos son complejos; eso es lo que los hace tan versátiles. Y con esa complejidad obtienes un toque de incertidumbre”.

Respondemos a las preguntas más frecuentes sobre el grabado láser en plásticos y qué máquinas de grabado/marcado láser funcionan mejor para marcar plásticos.

 

PRINCIPALES CONCLUSIONES

El marcado láser puede ser una de las formas más exitosas de marcar o grabar plásticos (sobre etiquetas, impresión y otras alternativas) cuando utiliza el tipo correcto de máquina de marcado láser para su aplicación.

Una de las características clave que hace que los plásticos sean tan difíciles de marcar con éxito es la amplia variedad de compuestos disponibles, que incluyen policarbonato, polietileno y silicona; además, los rellenos, extensores y aditivos comunes, así como los colores, también pueden afectar las marcas en los plásticos.

Para encontrar la mejor manera de marcar con láser plásticos y otros materiales para los fabricantes, el equipo de MECCO utiliza un proceso basado en evidencia para definir los requisitos, evaluar la viabilidad técnica y diseñar una solución personalizada.

 

PREGUNTAS Y RESPUESTAS DE EXPERTOS: GRABADO LÁSER DE PLÁSTICOS

 

P: Entonces, ¿el marcado láser ES una solución práctica para las piezas de plástico?

 

jose: ah, por supuesto. Ha sido un caballo de batalla confiable en todo un espectro de industrias durante décadas. Aeroespacial, instrumentos y dispositivos médicos, semiconductores, fabricación de automóviles... cada semana veo nuevos subsectores que integran el marcado láser en sus líneas de producción para grabar piezas de plástico con texto (como números de serie y números de pieza); datos legibles por máquina (códigos de barras, códigos de identificación únicos, códigos 2D); o gráficos (logotipos y otras marcas).   

 

 

En comparación con los láseres, otras técnicas de marcado directo, como la micropercusión, no siempre funcionan bien con formas y superficies de plástico. Y tanto las etiquetas de impresión como las adhesivas se quedan cortas en términos de costo (piense en los consumibles), impacto ambiental, permanencia, visibilidad, velocidad, flexibilidad y mantenimiento. Por lo tanto, el marcado láser tiene mucho sentido, tanto para plásticos como para otros materiales.

 

“Acepte el hecho de que no hay dos aplicaciones exactamente iguales. Ver cualquier declaración general sobre el marcado láser en plásticos con precaución. Tenga en cuenta que su situación es única y que se necesitará un análisis profundo para obtener la solución correcta”. 

- Josh Christley, gerente de aplicaciones, MECCO

 

P: Pero no existe un enfoque único para marcar plásticos con láser, ¿verdad?

 

Jos: Correcto. Eso también es cierto cuando estás marcando metales. Las mismas reglas básicas se aplican cada vez que busca un sistema láser que coincida con su aplicación: para una transición suave y de bajo riesgo a una nueva tecnología, la primera prioridad es conectarse con un proveedor que esté dispuesto a ayudarlo a profundizar en sus procesos, metas y negocios. Así es como obtiene un sistema que funcionará para usted.

 

Esos son los fundamentos para trabajar con cualquier material. Es cuando el material es un polímero o un compuesto que las cosas empiezan a ponerse interesantes.

 

P: Ha dicho que marcar metales es relativamente sencillo. ¿Qué hace que el marcado de plásticos sea tan complicado?

 

Josh: Es como la diferencia entre las damas y el ajedrez.

 

Para empezar, diseñamos a la medida cada sistema que construimos para que coincida con las propiedades del material de producción tanto como lo permitan la ciencia y la ingeniería del siglo XXI. Nada está listo para usar. Eso significa que tenemos que saber mucho más sobre su materia prima de lo que podría imaginar.

 

Solo mire la variedad de resinas de uso común. Todos los polis: poliamida, policarbonato, polietileno, polipropileno, polioximetileno, poliarilsulfona, poliéter cetona, poliimida, poliestireno, polimetilmetacrilato, poliéster, polietilentereftalato. Luego tienes Delrin, silicona, olefinas, butadieno, estireno, etc. Cada uno se comporta a su manera y cada uno responderá de manera diferente a las variaciones en el tipo de láser, la configuración de potencia y la duración del pulso.

 

 

 

Otro giro: cualquiera de esos compuestos puede comportarse de manera diferente de un lote a otro, especialmente si las resinas molidas se agregan a la mezcla.

 

Además, el material de un fabricante de resina puede variar, de alguna manera sutil, del producto nominalmente similar de otro fabricante. Por eso, cuando nuestros socios de fabricación cambian de proveedor, siempre les aconsejo que nos envíen una muestra de las piezas fabricadas con el nuevo material. Nuestro laboratorio de control de calidad probará las piezas nuevas en las mismas condiciones que se aplicaron cuando diseñamos el sistema del cliente y alertará si surge alguna inquietud. Más tarde, nuestro archivo de muestras físicas y datos de prueba consistentes pueden ayudar a sus solucionadores de problemas internos a rastrear las causas y soluciones para cualquier irregularidad en la línea de producción que pueda surgir.

 

 

P: Pero eso solo cubre la resina pura. ¿Qué pasa con los rellenos, extensores y otros aditivos que afectan el marcado en plástico?

 

Josh: Por motivos no relacionados con el marcado, las resinas suelen contener aditivos seleccionados para la pieza, el producto, el proceso y el precio específicos. No es raro que los materiales de producción contengan un 50 por ciento o más de rellenos como carbonato de calcio, metasilicato de calcio, talco, mica o yeso, o incluso fibras de vidrio. Todo lo anterior, y más, puede afectar la interacción del láser y el plástico. Los aditivos optimizan el material para su propósito, pero también presentan al diseñador del sistema láser otro conjunto de variables.

 

¿Ya he mencionado el color? Permítanme darles solo dos ejemplos: un láser de fibra, por ejemplo, no puede marcar con eficacia Delrin blanco o polipropileno transparente porque la longitud de onda de la fibra (1064 nm) atraviesa el material. Sin embargo, el mismo láser puede colocar una marca legible de color caqui en Delrin que ha sido pigmentado con negro de carbón que absorbe la luz. 

 

Otra solución podría ser recubrir una parte blanca o transparente con una película de polímero transparente que contenga nanopartículas que absorba selectivamente la longitud de onda adecuada.

 

Sin embargo, el color casi nunca es un tema trivial. Factores como las especificaciones del cliente o las aprobaciones de la FDA preexistentes pueden hacer que un cambio de color no sea práctico. En cambio, usted y su socio tecnológico láser pueden reconsiderar sus opciones de ajuste de potencia, tipo de láser o efecto de marcado.

 

P: ¿Qué quiere decir con "repensar su elección del efecto de marcado" al marcar en plásticos?

 

Josh: Dependiendo de la longitud de onda de la luz, el vataje entregado y la composición de la superficie misma, los marcadores láser funcionan produciendo una variedad de cambios controlados en el color o la textura en las superficies de plástico. Los efectos incluyen:

Ablación o vaporización

Hacer espuma o hacer espuma

Alteración química o molecular

carbonización

Grabado

Derritiendo

Las consideraciones de ingeniería o estéticas pueden dictar el mejor efecto de marcado para el trabajo, aunque ciertas combinaciones de tecnología láser y materiales de superficie pueden reducir la gama de opciones.

 

P: ¿Qué tipo de máquina de marcado láser deben usar los fabricantes para marcar o grabar plásticos?

 

Josh: No existe una sola clase de láser que sea ideal para todas las aplicaciones. Para marcar plásticos, el equipo de MECCO generalmente recomienda un sistema construido alrededor de una tecnología probada en la industria. 

 

¿Marcado láser de plásticos? Más información sobre las máquinas de grabado de plástico 

 

Máquina de marcado láser de CO2: rendimiento confiable y rentable y marcado de alta calidad para plásticos y una amplia gama de otros materiales. El marcado con CO2 es una solución de bajo riesgo cuando reemplaza otras tecnologías de marcado, como el micropercutor o métodos no permanentes como el chorro de tinta o el etiquetado.

 

Máquina de marcado láser verde: mejor para materiales demasiado delgados o sensibles al calor para un láser de CO2. Los láseres verdes funcionan a 532 nm y, con esta longitud de onda más baja, obtiene una tasa de absorción más alta que la que obtendría con un láser de CO2. Eso significa que es menos probable que quemen el material circundante porque producen menos calor. Y el láser verde SMARTmark es capaz de alcanzar una potencia de salida máxima de 20 W, más del triple que otras tecnologías de marcado láser verde.

 

Máquina de marcado láser UV: muy adecuada para marcar materiales sensibles al calor, incluidos varios plásticos, desde HDPE y silicona hasta policarbonato y polietileno. Con una longitud de onda de solo 355 nm, este láser UV puede crear marcas ultrafinas con alto contraste. A los fabricantes de dispositivos médicos les gustan los láseres UV por su capacidad para hacer marcas higiénicas, y las empresas automotrices pueden usarlos para una amplia variedad de piezas. 

 

Máquinas de marcado por láser de fibra: cuando el alto contraste y la alteración mínima de la superficie son críticos, los láseres convencionales de fibra y bombeados por diodos son dos alternativas comprobadas.

 

 

P: Parece que la gama de variables y posibles soluciones es asombrosa. ¿Cómo empiezas a clasificarlos?

 

Josh: De alguna manera, es tan simple como la primera pregunta que hacen la mayoría de los clientes: "¿Puedes marcar mi plástico?"  

 

En respuesta, hemos desarrollado un sistema que llamamos La Experiencia MECCO que guía a nuestro equipo y al cliente a través de un proceso lógico de toma de decisiones. Disponemos de un proceso para definir rigurosamente los requisitos, evaluar su viabilidad técnica y diseñar una solución a medida.

 

Cada paso está basado en evidencia. No solo probamos el material de cada cliente antes de siquiera pensar en vender una máquina; nos aseguramos de probar el producto o la pieza exacta que vendrá en la línea de producción. Eso significa que tenemos que averiguar cuántos proveedores de resina suministran el proyecto y probar muestras de cada proveedor. Con los resultados de las pruebas en la mano, podemos investigar posibles cambios en la composición o el color del material para un mejor rendimiento.

 

En el camino, le preguntaremos sobre cosas que quizás no haya tenido en su radar. Por ejemplo, ¿qué temperatura tendrá su pieza cuando llegue a la estación de marcado? Por extraño que parezca, la temperatura importa. Los fabricantes a menudo quieren marcar la pieza con una fecha de "nacimiento" de inmediato. Pero algunos plásticos, por ejemplo, en la industria del moldeo, tardan en enfriarse, curarse y estabilizarse. La pieza de muestra a temperatura ambiente que probamos en el laboratorio puede responder al marcado de manera diferente a la misma pieza recién sacada del molde.

 

Detalles, detalles. De todos modos, cualquier proveedor de sistemas láser con el que trabaje debe proporcionar niveles equivalentes de servicio, análisis y atención a los detalles.

 

P: ¿Algo que le gustaría agregar para ayudar a desmitificar el marcado láser en plásticos?

 

Josh: Como dije: sí, hay muchas variables a considerar. Pero las recompensas potenciales del marcado láser de plásticos (ahorro de costos, productividad, reducción de riesgos y tiempo de inactividad) son enormes.

 

El simple hecho de ser consciente de que existe una complejidad y de que no existe una solución rápida y única para todos es un primer paso importante. Sentar las bases, hacer su tarea, obtener el asesoramiento de expertos valdrá la pena. Es factible, un pequeño paso a la vez.