이 섹션에서는 플라스틱 마킹 및 가공 원리부터 레이저 파장별로 분류된 이점에 이르기까지 다양한 정보를 설명합니다. ABS, 에폭시, PET 등 다양한 소재에 대한 마킹 사례와 최적의 레이저 마커를 소개합니다.

플라스틱 마킹/가공 종류

플라스틱 발색 메커니즘

플라스틱 흡수율

ABS 플라스틱

에폭시 수지

PET 플라스틱

플라스틱 마킹/가공 종류

페인트 벗겨짐

페인트 벗겨짐

페인트 벗겨짐

대상면의 페인트나 프린팅을 벗겨내어 모재의 색상과 대비를 이끌어냅니다.

 

(예시) 자동차 계기판 스위치

기존의 인쇄 방식이나 스탬프 방식은 디자인 변경 시 인쇄판을 교체해야 했습니다. 레이저 마커를 사용하면 프로그램을 변경하는 것만으로 유연하게 대응할 수 있습니다.

표면 박리

표면 박리

표면 박리

레이저로 표면층을 제거/조각합니다.

 

(예시) 하프 컷

레이저 마커를 사용하여 절단 섹션을 처리하십시오. 종래의 방법에서는 절단기를 사용하였다. 그러나 조정이 어렵고 제품 유형 간 전환에 시간이 많이 걸리는 등의 문제가 있었습니다. 또한 블레이드 교체 비용이 발생하고 제품에 블레이드가 남을 위험이 있었다.

발색

발색

발색

플라스틱 타겟에 레이저를 조사하여 타겟 자체에 발색합니다.

 

(예) LSI의 광역 마킹

레이저를 사용하여 조각하지 않고 착색을 위해 플라스틱을 조사하면 마킹 중에 대상에 대한 손상을 최소화할 수 있습니다. 또한 최대 330×330mm의 영역을 한 번에 표시할 수 있으며 기존 방식과 같이 대상물을 반송할 필요가 없기 때문에 기계 장비 비용을 줄일 수 있습니다.

용접

용접

용접

레이저 복사열을 사용하여 플라스틱 부품을 용접하고 접합합니다.

 

(예시) 투명 및 유색 플라스틱 재료 용접

초음파 및 진동 용접은 제품에 악영향을 미치고 용융으로 인해 버가 발생하는 것으로 알려진 반면, 레이저 용접은 비접촉식으로 제품을 손상시키거나 버가 발생하지 않습니다.

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플라스틱 발색 메커니즘

포밍

포밍

모재에 레이저를 조사하면 복사열의 영향으로 재료 내부에 기포가 발생합니다. 기화, 기화한 기포가 모재 표층에 함유되어 희끄무레한 팽윤을 일으킵니다. 이러한 기포는 특히 더 어두운 기본 재료에서 볼 수 있으며 "얇은" 착색을 초래합니다.

 

(예) 기본 재료 색상: 

검은색 → 회색으로 변경

레드→ 핑크 마킹

응축

응축

기본 재료가 레이저 에너지를 흡수하면 열 효과가 분자 밀도를 증가시킵니다. 분자가 응축되고 색상이 더 어두운 색상으로 바뀝니다.

 

탄화

탄화

영역이 지속적으로 높은 에너지를 받으면 모재 주변의 원소 고분자가 탄화되어 검게 변합니다.

 

화학적 변화

화학적 변화

기본 재료의 "안료" 요소에는 항상 금속 이온이 포함되어 있습니다. 레이저 방사선은 이온의 결정 구조와 결정의 수화 수준을 변경합니다. 결과적으로 원소 자체의 조성이 화학적으로 변화하여 안료의 강도 증가로 인해 발색됩니다.

 

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플라스틱 흡수율

파장에 따른 물질 흡수율 변화

아래 그래프는 다양한 플라스틱 재료에 대한 기본 레이저(1064nm), 녹색 레이저(532nm) 및 UV 레이저(355nm)의 투과율을 보여줍니다. 기본 및 녹색 레이저인 PVC, ABS 및 폴리스티렌은 투과율이 낮고 흡수율이 높아 우수한 마킹을 보장합니다. 한편, 폴리이미드의 투과율은 녹색 레이저(532nm)에서 약 30%이지만 기본 레이저(1064nm)에서는 90% 이상입니다. 흡수율은 파장에 따라 크게 달라집니다.