Маркировка пластиковых деталей: сложности и технологии. 🟈 interiorexplorer.ru

Лазерная маркировка пластика — это высокоточная и технологичная процедура, позволяющая наносить долговечную идентификационную информацию на пластиковые изделия без физического контакта и применения вредных химикатов. Сегодня эта технология широко используется в электронике, машиностроении, автомобилестроении, фармацевтике и других отраслях. Однако работа с пластиковыми материалами требует индивидуального подхода — каждый тип полимера обладает своими свойствами, и не все из них поддаются лазерной обработке одинаково эффективно. В этой статье мы рассмотрим ключевые технические сложности, способы их преодоления, выбор оборудования, а также реальные практические кейсы внедрения лазерной маркировки на пластике.

Проблемы при лазерной маркировке пластика
Сложные виды пластиков и способы их маркировки
Принципы работы лазеров при гравировке пластика
Технологические решения для трудных задач
Выбор оборудования: на что обратить внимание
Примеры внедрения в промышленности
Рекомендации и перспективы

Проблемы при лазерной маркировке пластика

Как пластиковые материалы реагируют на лазерную энергию

Полимеры обладают разной способностью к поглощению излучения в зависимости от их химической структуры и оптических свойств. При воздействии лазером возможны такие эффекты, как обугливание, вспенивание, плавление или термическое разрушение. Цель маркировки — создать стабильный, контрастный и читаемый след без ухудшения функциональных свойств детали. Это требует точной настройки длины волны, энергии импульса, плотности потока и других параметров.

Почему не существует универсального решения

Разнообразие пластиков — от простых полиэтиленов до инженерных полимеров с наполнителями и стабилизаторами — исключает возможность применения единого подхода. Один и тот же лазер может эффективно работать с одним типом материала и быть бесполезным с другим. Например, волоконный лазер, эффективный на ABS, не даст результата на прозрачном ПЭТ. Пигменты, наполнители и обработка поверхности также напрямую влияют на процессы абляции и термооптического изменения поверхности.

Сложные виды пластиков и способы их маркировки

Материалы, плохо взаимодействующие с лазером

Некоторые пластики трудно обрабатываются лазерным излучением даже при наличии современных систем. Причины могут заключаться в низкой теплопроводности, прозрачности, высокой инертности или склонности к плавлению.

Материал	Проблема	Решение
Полиэтилен (PE)	Слабое поглощение ИК-излучения, плавление поверхности	УФ-лазеры, добавка лазерных пигментов
Полипропилен (PP)	Низкий коэффициент поглощения	Специальные добавки, короткоимпульсные лазеры
Политетрафторэтилен (PTFE)	Химическая инертность, отражает большую часть излучения	Дозировка энергии, УФ-лазеры, усиленные маркерные компоненты
Прозрачный акрил, ПЭТ	Пропускает лазерный луч без взаимодействия	УФ-лазеры, добавки, предварительная тонировка

Принципы работы лазеров при гравировке пластика

Физика процесса: абляция, термохимия, фотохимические эффекты

Лазерная маркировка возможна за счет нескольких физических механизмов: локального нагрева, выпаривания (абляции), вспенивания структуры или изменения молекулярной решетки. Длина волны и длительность импульсов играют ключевую роль: только строго контролируемое воздействие позволяет добиться нужного результата без деформаций.

Сравнение типов лазеров

Тип лазера	Длина волны	Материалы	Особенности
CO₂	10,6 мкм	ПВХ, акрил, полистирол	Дешевый, не подходит для прозрачных пластиков
Волоконный	1,06 мкм	PA, ABS, с добавками	Быстрый, пригоден для цветной маркировки на некоторых пластиках
УФ-лазер	355 нм	ПЭТ, ПП, полиамид	Подходит для термочувствительных и сложных материалов
Пикосекундный/фемтосекундный	разные	Чрезвычайно точная гравировка	Идеален для микросистем, дорогостоящий

Технологические решения для трудных задач

Маркирующие добавки и лазерные пигменты

Для улучшения взаимодействия пластика с лазером применяются специальные пигменты, вводимые в массу материала или нанесённые на поверхность. Они увеличивают абсорбцию луча и позволяют добиться качественной гравировки даже на инертных полимерах.

Лазеры с короткими импульсами

Устройства с пикосекундным или фемтосекундным импульсом позволяют свести к нулю тепловую нагрузку, обеспечивая «холодную маркировку» с высокой разрешающей способностью и минимальными повреждениями. Это критично при работе с оптоэлектронными компонентами или медицинскими изделиями.

Многоформатные и комбинированные лазерные станции

Современные установки позволяют переключаться между режимами и типами излучения для адаптации к разным видам пластиков. Это важно для серийного производства с широкой номенклатурой изделий.

Выбор оборудования: на что обратить внимание

Ключевые параметры

Тип обрабатываемого материала — определяющий фактор при выборе длины волны и мощности.
Разрешение и точность — особенно критично для микроэлектроники и маркировки 2D/QR-кодов.
Интеграция в производственный цикл — наличие интерфейсов, соответствие стандартам PLC.
Скорость — важна для линий с высокой производительностью.

Сравнение международных и российских производителей

Производитель	Страна	Отличительные особенности
Macsa ID	Испания	Широкая линейка, высокий уровень автоматизации
Trotec	Австрия	Специализация на работе с прозрачными пластиками
Gravotech	Франция	Гибкая настройка параметров, расширенная поддержка
Лазерный Центр	Россия	Адаптация под ГОСТ, доступность сервисного обслуживания

Примеры внедрения в промышленности

Электроника: ULM Electronics (Санкт-Петербург)

Компания использует волоконные лазеры для маркировки серийных номеров и 2D-кодов на корпусах микросхем. После внедрения лазерной системы количество ручных операций сократилось на 43%, увеличилась достоверность ведения документации.

Автокомпоненты: OEM-Завод (Чехов, МО)

Маркировка деталей из ПА 66 с добавками при помощи CO₂-лазера с накладкой лазерного пигмента позволила добиться читаемости 99,7% при обработке до 2500 деталей в смену.

Медицина: Биофармус (РФ)

На линиях по производству контейнеров для крови применяются УФ-лазеры для создания стерильной, стойкой к стерилизации маркировки. Срок службы метки — не менее 2 лет при хранении в холодильнике.