HOW TO LASER ENGRAVE SOFT PRODUCTS

 

Laser marking or engraving glass, ceramics, plastics and other soft or heat-resistant materials can pose a catch-22: Opt for more delicate marking methods to increase quality, and you end up sacrificing speed.

 

Let me explain. If you’ve ever tried to mark these types of materials with a CO2, fiber, or diode-pumped laser marking machine, you probably noticed poor mark quality. These lasers have long wavelengths and may not react well with more sensitive materials.

 

So, to achieve more precise marks, you switch to a shorter wavelength laser. But, as these are often less powerful machines, you end up decreasing marking speed.

 

uv laser | green laser | Ultraviolet lasers | uv dpss laser | nanosecond laser | UV laser source | Solid State Lasers 

What’s the best method to laser mark soft products for part identification or traceability? Is there a way to have the best of both worlds?

 

In this blog, we’ll look at which industrial laser marking machines could be the way to go when you need readable, high quality marks without damaging your parts. Plus, learn which marking technologies will deliver the best marks on widely used soft materials, including silicone, thin plastics or metals, and even glass or ceramic.

 

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WHEN TO OPT FOR A 532 NM WAVELENGTH LASER

If you’re working with a soft material, a 532 nm wavelength green laser might be your best option. However, we don’t recommend running out and purchasing one just yet. There are many considerations that go into choosing the best laser marking technology in addition to material, like application and mark type.

 

WHAT IS LASER WAVELENGTH?

A simple definition of laser wavelength, which is measured in nanometers (nm), is the amount of energy or light a laser produces. Different types of laser emit different wavelengths. The shorter the wavelength, the more concentrated the energy. The greater the energy, the more light that material will absorb.

 

Greater absorption = Better quality mark

 

Shorter wavelength lasers, including green and UV lasers, are generally recommended for laser marking soft materials. They offer a higher absorption rate than infrared lasers (like your fiber and CO2 lasers) and are less likely to burn the surrounding material because they produce less heat. This is why this category of lasers are also referred to as “cold lasers.”

 

Shortest Wavelength 180 – 400 nm Ultraviolet (UV) Light

Moderate Wavelength 400 – 740 nm Visible (VIS) Light

Longest Wavelength 700 nm – 1 mm Infrared (IR) Light

 

 

 

For instance, laser marking machines in the infrared category, such as CO2, fiber, or diode-pumped technologies, are capable of creating high quality permanent marks on a wide variety of materials, from metals to plastics. However, these same machines can alter or even burn some heat-sensitive materials. This is because the laser energy is not fully absorbed, allowing too much light to pass through without interacting with (or, as we say, marking) the material.

 

You’re left with indecipherable logos, unreadable barcodes, or damaged parts – none of which is effective for part identification or traceability, not to mention overall equipment effectiveness (OEE).

 

 

 

Why does this happen?

 

A laser is essentially concentrated light, and each material absorbs light energy differently. As the laser comes in contact with a material, it is changing the surface –and sometimes even chemical compound – of that material. How it changes depends on the type of laser application.

 

For example, carbon migration occurs during the heating of metal or metal alloys, causing the metal to chemically bond with traces of carbon molecules at or near the part’s surface, creating a dark – sometimes even black – permanent mark. Laser etching or engraving is an application that requires deep laser marks for long-lasting barcodes, serial numbers, or logos on a wide variety of part materials.

 

An experienced laser marking equipment provider will ask you thorough questions about your processes and requirements to determine which laser marking system you need.

 

While we’re on the topic of marking speed, we’ll examine the difference between two types of lasers you may be considering for your soft marking application.

 

CHOOSING A COLD LASER: GREEN LASER MARKING VS. UV LASER MARKING

 

If you’re considering an alternative to infrared laser marking systems, you’ve probably done your research on UV laser marking machines as well green marking lasers. These technologies are similar in that they are both used for marking soft products. But there are also some important differences to consider when you're making a final decision. 

 

UV lasers are often used for intricate, precise marks on the micro level. Their focused wavelengths allow for a high beam intensity and miniscule spot size.

 

녹색 및 UV 레이저는 모두 적외선 레이저보다 적은 에너지를 방출합니다. 그러나 적외선 레이저가 효과적으로 마킹하지 못하는 경우 제 경험상 녹색 레이저가 논리적인 다음 단계입니다.

왜?

 

부드러운 제품에 깨끗하고 읽기 쉬운 표시를 하려면 전력이 덜 필요합니다. 그것은 주어진 것입니다. 그래서 어디선가 타협을 해야 합니다.

 

1064nm 파장에서 작동하는 일반적인 파이버 레이저를 사용하십시오. 녹색 레이저는 그 파장의 절반인 532nm에서 작동합니다. 대부분의 UV 레이저는 약 355nm 또는 파이버 레이저의 1/3로 더 적은 전력을 방출합니다.

 

결과적으로 녹색 레이저는 UV 레이저보다 더 많은 출력을 제공하면서도 여전히 다양한 부드러운 제품에 마킹할 수 있을 만큼 섬세합니다. 마킹 속도를 크게 줄이지 않고도 고품질 마킹을 얻을 수 있습니다. 너무 거칠거나 너무 느리지 않고 딱 맞는 Goldilocks와 같은 품질이라고 생각하십시오.

 

레이저 전력량이 중요한 이유

 

지금까지 레이저 파장에 대해 많이 이야기했지만 기계가 얼마나 빨리 마킹할 수 있는지를 결정하는 또 다른 핵심 요소는 출력입니다.

 

레이저 파장은 빛 에너지의 측정 단위인 반면 와트(W)는 레이저 출력의 측정 단위입니다. 예를 들어, 일반적인 산업용 파이버 레이저 마킹 기계는 10W에서 100W의 출력 전력에서 실행됩니다. 빠른 속도와 깊고 영구적인 마킹을 제공합니다.

 

오늘날 시장에 나와 있는 대부분의 녹색 마킹 레이저는 약 4W~6W의 출력만 제공합니다. 일반적으로 이는 상대적으로 느린 속도와 더 얕은 마크로 해석됩니다.

 

필요한 속도와 품질을 어떻게 얻을 수 있습니까? 녹색 레이저를 아직 포기하지 마십시오. 필요성은 발명의 어머니이기 때문입니다.

 

 

녹색 레이저 기계 마크는 무엇입니까?

 

"전통적인" 레이저 마킹 기계에 비해 너무 얇거나 섬세해서 마킹할 수 없다고 생각되는 재료가 있습니까?

 

녹색 레이저는 더 섬세한 마킹을 제공할 뿐만 아니라 놀라울 정도로 다재다능합니다. 부드러운 플라스틱 및 얇은 금속에서 유리 및 세라믹에 이르기까지 광범위한 재료에 읽기 쉬운 추적성, 브랜딩 및 식별 표시를 만듭니다.  

 

 

 

SMARTmark 그린 레이저 마킹 머신 샘플

 

녹색 레이저는 의료 기기 제조업체에서 더 보편화되었습니다. 최근 몇 년 동안 의료 산업에서는 수술 장비, 트레이, 튜브 및 기타 일반 제품을 표시할 때 추가 예방 조치를 취해야 했습니다. 이는 환자 안전과 회수 속도 모두를 위해 고유 식별자(UDI)와 "위생 표시"를 요구하는 새로운 FDA 표준 때문입니다.

 

 

친환경을 위한 더 나은 방법

 

자, 오늘 많은 내용을 다루었으니 빠르게 요약해 보겠습니다.

손상이나 가독성 문제 없이 부드러운 재료에 마킹하려면 제조업체는 더 짧은 파장의 레이저를 사용해야 합니다. 이러한 유형의 레이저는 열을 덜 발생시키므로 "차가운 레이저"라고도 합니다.

마킹 및 조각에 사용되는 두 가지 인기 있는 콜드 레이저는 녹색 및 UV 레이저입니다. 두 옵션 모두 섬세한 제품에 품질 표시를 할 수 있지만 녹색 레이저는 더 많은 출력을 제공합니다. 출력 전력(와트 단위로 측정)이 높을수록 마킹 속도가 빨라집니다. 

그러나 시장에 나와 있는 대부분의 녹색 레이저는 4-6W의 출력만 제공합니다. 현재 CO2, 섬유 또는 다이오드 펌핑 레이저 마킹 기계를 사용하고 있다면 상대적으로 느립니다. 

고맙게도 더 나은 옵션이 있습니다. 

 

다른 그린 레이저 마킹 기술의 3배 이상인 최대 출력 20W에 도달할 수 있는 그린 레이저 마킹 머신을 살펴보십시오. 녹색 레이저가 귀하의 재료 또는 응용 분야에 적합한 선택인지 알아보려면 샘플 마킹을 활용하십시오. 매번 올바른 점수를 받고 있는지 확인할 수 있도록 전문가가 실험실에서 수행하는 무료 서비스입니다.