Mitä lasermerkintä on?
Lasermerkintä on hyvä ja monipuolinen tapa tehdä merkintöjä ja kuvioita eri materiaalien pinnoille. Sen hienous piilee siinä, että laser muokkaa materiaalin väriä ilman lisättäviä aineita ja vaurioittamatta sen pintaa. Lasermerkintää voi tehdä esimerkiksi metalleille, puulle, kankaille ja muoveille sekä muille synteettisille materiaaleille. Paras lopputulos saadaan, kun käytetään kullekin materiaalille suunnattua lasertyyppiä.
Monipuolisuuden lisäksi lasermerkintä menetelmänä on hyvin nopea ja joustava. Sillä voidaan tehdä valittujen materiaalien pinnalle millaisia merkintöjä tahansa. Lisäksi prosessin nopeuden ansiosta tuotteet voidaan merkata suoraan liukuhihnalta pysäyttämättä niitä merkinnän ajaksi.
Lasermerkkaus on kaikista merkintävaihtoehdoista hygieenisin, sillä käsiteltäviin tuotteisiin ei tarvitse koskea koko prosessin aikana. Viime aikojen valossa tämä yksityiskohta on noussut tärkeämmäksi kuin koskaan ja siksi monen yrityksen olisi hyvä päivittää käyttämänsä merkintämenetelmät laseriin.
Perinteiset merkintämenetelmät vs. lasermerkintä
Perinteisesti merkintään käytettyjä menetelmiä ovat tarrat, mustesuihku, mekaaninen kaivertaminen, silkkipaino, stanssaus, tampopainatus, etsaus ja muottimerkitseminen. Lasermerkkaus päihittää nämä kaikki nopeudessa, tarkkuudessa ja kustannustehokkuudessa. Monet perinteisistä menetelmistä vaativat manuaalista käsittelyä ja niiden käyttämisestä koituu usein ylimääräisiä materiaalikustannuksia. Lasermerkintälaite taas maksaa pitkässä juoksussa itsensä takaisin: laitteen oston jälkeen siitä ei koidu mitään muita kuluja ja nopea tuotantotahti takaa tuottavuuden.
Mihin lasermerkintää voi soveltaa?
Lasermerkintä sopii useille eri sovelluskohteille. Esimerkiksi erilaisten jäljitettävyysmerkintöjen tekeminen onnistuu parhaiten laserilla, sillä sen tarkka työjälki mahdollistaa pienetkin viivakoodit ja QR-koodit suoraan tuotteeseen tai tuotteeseen kiinnitettävään kilpeen joten se ei katoa tai irtoa helposti käytön aikana kappaleista. Laserilla tehdyt merkinnät ovat luettavissa lukulaitteella vuosienkin päästä. Viivakoodit ja QR-koodit auttavat valmistuksen yhteydessä tai varaosamyynnin tukena, sekä mahdollisten viallisten tuotantoerien jäljittämistä.
Lasermerkinnän turvallisuus
Lasersäde itsessään on vaarallinen erityisesti silmille ja voi aiheuttaa hetkessä pysyvän näkövaurion. Tämän vuoksi laserturvallisuuteen on aina suhtauduttava vakavasti. Käytä aina CE merkittyjä ja laserturvallisuusluokan 1 laitteita, joita voi käyttää työtilassa ilman henkilösuojaimia. Markkinoilla on nykyään paljon myös vaarallisia laitteita (turvaluokka 4), joita ei koskaan tule käyttää turvaluokiteltujen tilojen ulkopuolella ja ilman henkilösuojaimia. Hanki laitteet aina luotettavalta toimijalta, joka ymmärtää laserturvallisuusstandardin vaatimukset. Toinen huomioitava riski on lasermerkinnässä syntyvät pienhiukkaset (0.1-4um), jotka ovat vaarallisia hengityselimille ja joita yleisimmät suodattimet eivät osaa suodattaa. Valitse aina lasermerkintään tarkoitettu suodatin ja varmista sen tehokkuus omalle prosessille ominaisille hiukkasille ja kaasuille.
Lasermerkinnän tekniikat
Lämpövärjäys
Lämpövärjäystä käytetään eritoten metalleille, sillä ne värjäytyvät, kun niiden pintaa lämmitetään lasersäteellä. Laser tekee sen mikrorakenteessa muutoksia, josta johtuen pintaan muodostuu värjäytynyt oksidikerros. Väri pystytään määrittämään oksidikerroksen paksuuden mukaan, mahdollisia värivaihtoehtoja ovat esimerkiksi keltainen, vihreä, punainen, sininen ja musta. Laserilla tehty lämpövärjäys jättää käsitellyn kohdan sileäksi ja kulutusta kestäväksi, sillä muutoksia ei tehdä pintaan, vaan itse materiaaliin. Tämä on paras merkkausmenetelmä, kun merkattavaa pintaa ei saa vaurioittaa.
Vaahdotus
Vaahdotus on hyvä merkintätekniikka muoveille ja muille synteettisille materiaaleille. Materiaali sulatetaan laserin avulla ja hiiliyhdisteiden sekä lisäaineiden höyrystymisen johdosta materiaalin pintaan muodostuu hienojakoista vaahtoa. Tämän merkintätekniikan käsittelyjälki on hiukan koholla materiaalin pinnasta ja näyttää vaaleammalta kuin käsittelemätön alue. Etenkin tummilla materiaaleilla käsittelyjälki erottuu selkeästi.
Karbonisaatio
Tätä merkintämenetelmää käytetään vaaleiden, orgaanisten materiaalien, kuten paperin, kartongin, puun sekä nahan käsittelyyn. Karbonisaatio on lämpökemiallinen reaktio, joka rikkoo hiiliyhdisteitä vapauttaen samalla kaasua. Sillä saadaan aikaan ruskeansävyisiä merkintöjä.
Kaiverrus
Nimensä mukaisesti kaiverrus tarkoittaa materiaalin pinnan kaivertamista haluttuun syvyyteen asti. Tämä lasermerkintämenetelmä vaatii suurempaa energiatiheyttä kuin muut lasermerkintätekniikat, joten se on yleensä hitaampaa. Kaivertamista voidaan hyödyntää muun muassa kovien metallien ja keraamien merkitsemiseen. Tällä menetelmällä tehdyt merkinnät kestävät hyvin mekaanista kulutusta ja korroosiota.
Materiaalin kerrosten poisto
Kerroksia poistamalla monikerroksisista materiaaleista voidaan paljastaa eri värejä ja näin tehdä merkintöjä. Kerrostenpoistomenetelmää käytetään esimerkiksi opastekilpien tuotannossa ja autoteollisuudessa kojelaudan läpivalaistujen painikkeiden tuotannossa. Näissä yleisesti käytetyt materiaalit ovat erityisesti laserkaiverrukseen suunniteltuja monikerrosmuoveja ja -kalvoja ja pinnoitettuja tai anodisoituja alumiineja. Usein samassa laserprosessissa merkkauksen kanssa voidaan tehdä myös materiaalin leikkaus.
Lasermerkintälaitteen valinta
Kaiken kaikkiaan lasermerkinnän mahdollisuudet ovat lähes rajattomat. Tärkeintä merkintälaitteiden valinnassa on varmistaa laitteen kyky tehdä kontrastiltaan ja tarkkuudeltaan riittäävää laatua haluttuun materiaaliin riittävällä nopeudella. Seuraavaksi tärkeintä on selvittää laitteen sopiminen omaan prosessiin niin työtapojen, ergonimien kuin integroitavuuden suhteen. Näissä kannattaa hyödyntää laserammattilaisten osaamista.
Voit jatkaa lasermerkintälaitteiden tarkastelua sivuillamme tai ottaa suoraan yhteyttä myynti@kilt.fi tai 020 785 1515
Lasermerkinnän esimerkkisovelluksia
Laserevo – Teollisuuden kustomoitavat merkintäratkaisut
SEI Laser – Suuren alan 3D lasermerkintä
GCC – Standardit lasermerkintäsovellukset