"El grabado con láser se ha convertido en el proceso más destacado debido a su larga viabilidad. Crea efectivamente patrones de trazabilidad que no eran posibles con las técnicas convencionales."
En las industrias de mecanizado de marcado láser, el grabado láser es una técnica relativamente más rápida y eficaz para crear diseños en superficies de materiales. Se utiliza para diseñar patrones de logotipos, números de identificación, códigos de barras por motivos de seguridad y uso personalizado. En comparación con otras técnicas de marcado convencionales, como la impresión y estampado, el grabado láser ofrece permanencia, trazabilidad y facilidad de fabricación. Desde piezas de uso automotriz y aeroespacial hasta piezas de uso médico, el marcado láser está altamente adaptado para cumplir con estos requisitos de la industria.
En este artículo, le brindaremos información esencial sobre el grabado con láser, su mecanismo de funcionamiento, ventajas y limitaciones. Además, le ayudará a comprender la clara diferencia entre marcado, grabado y grabado láser.
¿Qué es el grabado láser?
El grabado con láser es una técnica sin contacto para eliminar material. Replica códigos informativos y patrones estéticos en la superficie del material objetivo. El proceso tiende a generar altos pulsos del rayo láser en la zona microscópica específica de la pieza. Estos pulsos luego derriten la superficie del material y le permiten absorber los pulsos del láser. Como resultado, en tan solo unos segundos se forman marcas deprimidas que contienen información y valor estético.
Proceso de grabado láser
El grabado con láser permite a los ingenieros producir piezas para lograr trazabilidad y seguridad al colocarles códigos de barras, números de identificación e insignias.
¿Cómo Funciona?
Para ello se utiliza un rayo láser de baja potencia para generar ondas láser. En la mayoría de los casos, se utilizan láseres de fibra o ultravioleta para vaporizar el material. Se determina un punto focal donde realizar el grabado. Aquí hay un breve desglose del proceso de grabado con láser:
- Inicialmente, se diseña una forma predeterminada en un software CAD que luego se convierte en códigos G.
- Mientras tanto, el operador limpia de forma segura la lámina de material deseada en busca de óxido o acumulación de polvo. Utilizan papel de lija o cualquier spray para eliminar manchas y marcas de polvo.
- El diseño deseado se coloca sobre una hoja de material para permitir que un láser enfoque la superficie del material para crear los patrones deseados en él.
- El rayo láser genera pulsos de alta energía al liberar múltiples ráfagas de energía láser en intervalos de tiempo específicos.
- De alguna manera, en unos pocos segundos, se liberan 100,000 ráfagas de energía desde una máquina de grabado láser de pulso de 100 W.
- Asegúrese de que el banco de trabajo esté estable y asegúrelo para sujetar firmemente el material.
- El grabado con láser suele tener prioridad en diseños de elementos complicados.
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Marcado, grabado y grabado láser: ¿son iguales?
Lo que tienen en común es que todos estos se utilizan para crear marcas duraderas en las superficies de los materiales. Aunque estos procesos se utilizan indistintamente, existen claras distinciones entre ellos. Vamos a averiguar;
1. Marcado láser
Marcado láser
El marcado láser es un término más amplio. Se conoce como proceso sin contacto o de decoloración. Generalmente, se utiliza para crear patrones permanentes en superficies de materiales mediante el uso de un rayo láser concentrado. Por ejemplo; códigos de barras, logotipos, UID y códigos QR. El rayo láser generalmente se realiza mediante máquinas láser pulsadas, de fibra, UV y continuas. Algunos tipos comunes de procesos de marcado láser incluyen; recocido, grabado, grabado, migración de carbono, formación de espuma y coloración con láser.
2. Grabado láser
Grabado láser en acero inoxidable
El grabado láser El proceso es relativamente sencillo. Implica la eliminación física de material para crear una cavidad para diseños 2D y 3D. El grabado láser se utiliza particularmente para aplicaciones personalizadas, como patrones decorativos de joyería, números de serie y logotipos. Este proceso es más duradero y puede grabar metales de hasta 0.020" profundidad y 500 micras. Los tipos comunes de grabado láser incluyen: grabado láser, grabado láser profundo y ablación láser. Máquinas de grabado láser Están disponibles con una potencia que oscila entre 10 y 100 W.
3. Grabado con láser
Como se mencionó anteriormente, el grabado láser funde la superficie del material con un haz láser de alta energía. Es más rápido que el grabado láser. El grabado láser se usa frecuentemente en metales como aluminio, cobre, acero inoxidable y hierro. Sin embargo, el proceso se limita a unos pocos contrastes de grabado; por ejemplo, tonos blancos, negros y grises. Algunos ejemplos comunes incluyen: códigos de barras, códigos QR, números de serie, eslóganes de marcas y motivos.
¿Cuáles son los beneficios del grabado con láser?
A continuación se enumeran algunos beneficios del grabado con láser;
- El grabado con láser es un proceso más rápido que otras técnicas convencionales.
- Resulta muy eficaz para producir piezas con un desgaste mínimo de las herramientas, ya que no hay contacto físico entre el material y el láser.
- Admite diversos metales, materiales compuestos y cerámicas, como zinc, acero inoxidable, aluminio anodizado, acrílicos, madera y papel.
- El grabado con láser es muy exacto y preciso para diseños 2D y 3D.
- Es ideal para la producción en grandes cantidades. Además, ofrece la posibilidad de personalización para aplicaciones específicas, como regalos, adornos y joyería.
- El grabado láser requiere una energía mínima para funcionar.
¿Cuáles son las desventajas del grabado con láser?
Las desventajas del grabado con láser vienen dadas por;
- Las piezas grabadas con láser son menos duraderas y susceptibles al desgaste.
- El grabado láser solo es adecuado con un láser de fibra porque utiliza metales para grabar y crear diferentes patrones.
- El grabado láser se limita a unos pocos contrastes de color, como el blanco, el gris y el negro.
Materiales compatibles para grabado láser
El grabado con láser puede producir patrones en una amplia gama de materiales. La compatibilidad depende de las propiedades del material y los requisitos de la aplicación.
Magnesio
Entre otros metales, el magnesio tiene un punto de fusión bajo de 1215 °Las piezas de magnesio grabadas con láser son relativamente más ligeras. Además, el magnesio tiene un bajo índice de reflectancia, por lo que no requieren ningún tratamiento previo.
Lidera
El plomo facilita el grabado debido a su bajo punto de fusión de 621°F. El rayo láser reproduce diferentes contrastes de color, como gris, blanco y negro. El plomo se utiliza principalmente para números de identificación y rastreables.
Aluminio:
Otra aleación frecuente para el grabado láser es el aluminio. Tiene una naturaleza ligera. y punto de fusión relativamente bajo de 1216 °F similar al magnesio. Los grados de aluminio comunes para el grabado láser son Al 380 y 6061. Además, las piezas grabadas con aluminio pueden soportar ambientes ácidos hostiles y con alto contenido de químicos.
Zinc
En comparación con los metales antes mencionados, el zinc tiene un punto de fusión relativamente bajo de 786°F. Encuentra un uso extensivo en morir fundición productos. El grabado con láser puede producir altos contrastes en piezas grabadas con zinc, como códigos QR y códigos de barras.
Aluminio anodizado
El aluminio anodizado tiene características similares al aluminio oxidado naturalmente en términos de puntos de fusión. La única diferencia reside en el espesor de su superficie. Por ejemplo, el aluminio anodizado tiene una fina capa de 0.002 – 0.07 mm de óxido de aluminio en su superficie exterior. Esta capa evita que su superficie sufra ataques de corrosión. Por lo tanto, El grabado se puede realizar en la capa superior de la aleación anodizada.
Latón láser
Como su nombre lo indica, el latón apto para láser tiene capas protectoras de esmalte y laca. Esto permite que el latón absorba los pulsos del láser. Normalmente, el latón que se puede láser tiene un índice extraordinariamente reflectante entre otras aleaciones metálicas.
Acero Inoxidable
El acero inoxidable ofrece dos calidades excelentes para el grabado con láser; 306 y 316. Se necesita precaución al grabar acero inoxidable. Porque su capa protectora exterior se elimina durante el proceso de grabado. De esta manera, el recocido por láser puede resultar muy adecuado para grabar patrones en acero inoxidable.
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Aplicaciones del grabado láser
El grabado láser tiene una amplia gama de aplicaciones en diferentes industrias debido a su precisión, durabilidad y capacidad para crear marcas permanentes. Una aplicación común es Grabado láser de acero inoxidabledonde se utiliza para logotipos, números de serie, identificación de productos y diseños decorativos. Estas son algunas de las aplicaciones más comunes del grabado láser:
Tabla: Aplicaciones de grabado láser
| Aplicación | Mareas Ideales para Lecciones | Ejemplo | Importancia |
| Marcado y Etiquetado Industrial | Se utiliza para marcar y etiquetar piezas con marcas permanentes como números de serie, códigos de barras, códigos QR y logotipos. | Piezas automotrices, componentes electrónicos y componentes aeroespaciales marcados con identificadores únicos con fines de seguimiento y control de calidad. | Esencial para fines de trazabilidad, identificación y marca. |
| Dispositivos médicos | Se utiliza para marcar instrumentos quirúrgicos, implantes y otros dispositivos médicos con información importante, como números de pieza, números de lote y detalles del fabricante. | Instrumentos quirúrgicos marcados con un identificador único para garantizar que se puedan rastrear durante todo su ciclo de vida. | Crucial para la trazabilidad y el cumplimiento de los requisitos reglamentarios. |
| Componentes y sistemas electrónicos | Se utiliza para marcar componentes electrónicos como PCB, semiconductores y conectores con información importante como números de pieza, números de lote y detalles del fabricante. | Semiconductores marcados con números de lote. | Esencial para la trazabilidad, el control de calidad y el cumplimiento de los estándares de la industria. |
| Joyería y Moda | Se utiliza para crear diseños y patrones complejos en diversos materiales y para personalizar joyas y accesorios con nombres, iniciales o mensajes especiales. | Pulseras personalizadas con mensajes especiales. | Mejora el atractivo estético y la personalización. |
| Productos Promocionales | Se utiliza para personalizar productos promocionales con logotipos, nombres o mensajes de la empresa. | Bolígrafos, llaveros y botellas de agua personalizados para eventos y ferias. | Forma eficaz de promocionar una marca y crear obsequios memorables. |
| Arte y artesanía | Se utiliza para crear diseños y patrones complejos en diversos materiales y para crear artículos decorativos, regalos y obras de arte. | Artículos decorativos con patrones intrincados. | Facilita la creatividad y la expresión artística. |
| Modelos arquitectonicos | Se utiliza para crear modelos arquitectónicos detallados y para grabar detalles intrincados en diversos materiales. | Modelos arquitectónicos detallados de edificios. | Crea modelos realistas y precisos. |
| Armas de fuego y cuchillos | Se utiliza para marcar armas de fuego y cuchillos con información importante como números de serie, detalles del fabricante y diseños decorativos. | Armas de fuego marcadas con números de serie y detalles del fabricante. | Esencial para la identificación, trazabilidad y cumplimiento de requisitos reglamentarios. |
| Industria automotriz: | Se utiliza para marcar piezas con información importante, como números de pieza, detalles del fabricante y logotipos. | Piezas de automóvil marcadas con números de pieza y detalles del fabricante. | Esencial para la trazabilidad, el control de calidad y el cumplimiento de los estándares de la industria. |
| Industria aeroespacial: | Se utiliza para marcar componentes con información importante, como números de pieza, números de lote y detalles del fabricante. | Componentes aeroespaciales marcados con números de pieza y detalles del fabricante. | Crucial para la trazabilidad, el control de calidad y el cumplimiento de los requisitos reglamentarios. |
| Electrónica de Consumo: | Se utiliza para marcar productos electrónicos de consumo con información importante, como números de serie, detalles del fabricante y logotipos. | Teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles marcados con fines de identificación, trazabilidad y marca. | Esencial para fines de identificación, trazabilidad y marca. |
Servicios de corte láser en Boda
Sin embargo, el grabado láser es fundamental en comparación con otros procesos de marcado, ya que a veces provoca contracción, deformación y distorsión de las piezas. Por lo tanto, requiere alta precisión y exactitud. En Boda, nuestros técnicos maquinistas e ingenieros se aseguran de que su proyecto se realice correctamente.
Utilizamos tecnologías avanzadas y procesos probados para satisfacer sus requisitos de precisión. Nuestras instalaciones pueden producir piezas de formas simples a complejas en una amplia gama de materiales, siguiendo estrictos estándares de control de calidad. Nuestro grabado y servicio de grabado láser Ayuda a crear marcas claras y permanentes para diferentes aplicaciones industriales y personalizadas.
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Más información:
- Proceso de revestimiento láser: un proceso integral
Recapitulación
El marcado láser se ha convertido en una técnica ampliamente adaptable en las industrias de la belleza, artística y manufacturera. El marcado láser permite a los ingenieros de diseño crear patrones complejos en diversos materiales, desde metales hasta plásticos. Además, proporciona una capa adicional de protección a los materiales contra la corrosión sin deteriorar las propiedades reales. El grabado con láser puede producir patrones de alta precisión con poca energía y una cantidad mínima de tiempo. La integración CNC ha avanzado en esta técnica para llevar el diseño al mercado, todo ello en un tiempo mínimo.
Sin embargo, existen algunas limitaciones, por ejemplo, limitaciones en el uso de láser de fibra y texturas, pero preguntar a los expertos y profesionales OEM puede facilitar el camino hacia soluciones de marcado láser eficientes y rentables.
Preguntas Frecuentes
P1. ¿El grabado con láser es permanente?
Sí, el grabado láser dejó marcas con alta trazabilidad y permanencia. Las marcas de grabado son altamente resistentes al desgaste, al desgarro y a los abrasivos. Por tanto, su uso es común en dispositivos militares y médicos.
P2. ¿Qué factores influyen en la elección del proceso de marcado láser?
Al seleccionar el proceso de marcado correcto, tenga en cuenta estos puntos: en primer lugar, la compatibilidad del material, la velocidad de marcado y la profundidad de marcado requerida.
P3. ¿Qué medios de rayo láser se utilizan en las máquinas de marcado láser?
Algunos medios láser comúnmente utilizados son;
- Itrio dopado con neodimio
- Gas CO2
- Tintes orgánicos en forma líquida.
- Granate de aluminio (sólido)
P4. ¿Qué materiales no son compatibles con el grabado láser?
Algunos elementos halógenos y materiales termoplásticos no son compatibles con el grabado con láser. Éstas incluyen; cloruro de polivinilo, óxido de berilio y polivinilbutiral (PVB).
P5. ¿Puede el grabado con láser crear patrones sobre vidrio?
Sí, el vidrio se puede grabar y grabar independientemente de su forma. Durante el proceso, los pulsos láser derriten y deforman la superficie del vidrio. Luego, los óxidos metálicos reforzados y la sílice presentes en el vidrio reaccionan con el aire para formar patrones estéticos.
P6. ¿Qué materiales se pueden grabar fácilmente con láser?
La elección del material adecuado depende de los puntos de fusión y los requisitos de la aplicación. Algunos ejemplos incluyen; magnesio, aluminio, zinc, plomo, acero,
P7. ¿Son caras las máquinas láser?
Bueno, depende de ciertos factores, como el tipo de láser, el grabado requerido y el material sobre el que realizar el grabado. Normalmente, una máquina láser cuesta entre $ 300 a $ 500,000. Además, también existen opciones manuales y automatizadas. El grabado láser automático es más preciso pero conlleva altos costos iniciales de utilidad.
Recursos
Martín Ehrhardt, Pierre Lorenz, klaus zimmer, (febrero de 2012), Modificación de la superficie mediante grabado láser utilizando una capa adsorbida en la superficie: Thin Solid Films: DOI: 10.1016/j.tsf.2012.01.014, obtenido de Puerta de la investigación