El mismo láser puede dejar un logotipo negro nítido en acero inoxidable, una marca blanca brillante en una placa anodizada negra y nada en absoluto en una pieza de cobre pulido. La máquina no cambió. El metal y su superficie sí.
El grabado láser en metal funciona modificando el color de la superficie, eliminando metal o quitando un recubrimiento. Para metal desnudo se necesita una máquina de marcado láser de fibra. Las piezas pintadas, con recubrimiento en polvo o anodizadas se pueden marcar eliminando el recubrimiento, pero el metal expuesto puede necesitar protección.
Esta página explica qué le hace un láser al metal, qué máquina es la más adecuada para cada metal y superficie, cómo marcar piezas pintadas y recubiertas, si la marca se oxidará y cómo protegerse de los humos.
¿Tienes alguna pieza en mente? Envíanos el metal y su acabado y te sugeriremos una máquina y un método.
Nota sobre el sesgo: Trabajo para HeatSign, empresa que fabrica máquinas de marcado láser. La información sobre recubrimientos, corrosión y humos proviene de normas, artículos de investigación y guías para fabricantes. No tenemos enlaces a otros fabricantes de maquinaria.
¿Qué efecto tiene realmente un láser sobre el metal?
Un láser realiza una de tres acciones sobre el metal: recoce la superficie para cambiar su color, vaporiza el metal para grabar una ranura o quema la pintura o el anodizado para dejar al descubierto el metal subyacente. Algunos recubrimientos también pueden cambiar de color sin dañarse.
Lo que hace el láser | Lo que ves | metales típicos | Cuidado con |
|---|---|---|---|
Recocido: calienta la superficie para que cambie de color | Marca negra o de color, suave al tacto | Acero inoxidable, titanio, otras aleaciones de hierro | Se decolora por encima de los 200 °C aproximadamente; puede disminuir la resistencia a la corrosión |
Grabado: vaporiza (ebullición) el metal | Un ritmo que puedes sentir | Acero, aluminio, latón, acero para herramientas | En nuestra experiencia, se avanza aproximadamente entre 0,01 y 0,02 mm por pasada, por lo que la profundidad requiere muchas pasadas |
Eliminación de recubrimientos: quema la pintura, el recubrimiento en polvo o el anodizado | Metal brillante que se ve a través del recubrimiento | Acero pintado, piezas con recubrimiento en polvo, aluminio anodizado | El metal expuesto ha perdido su protección |
Cambio de color en el recubrimiento | Marca más oscura o más clara, el recubrimiento permanece cerrado | Algunos recubrimientos para armas de fuego e industriales | Funciona únicamente con recubrimientos diseñados para ello; haga una prueba primero |
Cuatro términos utilizados en esta página
- Marca de recocido
- Una marca de color producida por calor. No se elimina nada, por lo que la superficie permanece lisa.
- Anodizado
- Una capa de óxido dura que se forma sobre el aluminio, a menudo teñida de negro, azul o rojo.
- MOPA
- Fuente láser de fibra con duración de pulso ajustable. Permite realizar marcas negras en aluminio anodizado y colores en acero inoxidable.
- Pasivación
- Un tratamiento ácido que restaura la película anticorrosiva del acero inoxidable.
La diferencia entre el grabado láser y el grabado químico radica principalmente en la profundidad. Para una comparación más detallada, consulte la comparación entre el grabado láser y el grabado láser en metal.
¿Qué láser funciona en cada metal y superficie?
Utilice una máquina de marcado láser de fibra para acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, latón y titanio. Utilice MOPA para marcar en negro sobre aluminio anodizado y en colores sobre acero inoxidable. Una máquina de marcado láser de CO2 puede eliminar pintura o anodizado, pero no puede marcar el metal base.
Metal y superficie | Lo que hace el láser | Máquina para usar | Cuidado con |
|---|---|---|---|
Acero al carbono y acero para herramientas | Graba u oscurece | Máquina de marcado láser de fibra | El acero desnudo puede oxidarse en la marca |
Acero inoxidable | Se recoce en negro o color, o se graba | Fibra; MOPA para colores | Resistencia a la corrosión en marcas recocidas |
Aluminio desnudo | Grabados; las marcas son de color gris claro | Máquina de marcado láser de fibra | Bajo contraste en las piezas pulidas |
Aluminio anodizado | Elimina el tinte de una marca blanca o la oscurece | Fibra para blanco; MOPA para negro | Las marcas blancas dejan al descubierto el aluminio |
Latón y cobre | Grabados; el cobre puede volverse negro o blanco | Fibra con pulsos cortos, o MOPA | La mayor parte de la luz se refleja |
Titanio | Se recoce a negro o color | Fibra o MOPA | El color depende del calor; prueba la configuración |
Piezas cromadas o niqueladas | Oscurece o elimina el revestimiento | Máquina de marcado láser de fibra | No perfore el revestimiento |
Acero galvanizado (recubierto de zinc) | Elimina u oscurece el zinc | Máquina de marcado láser de fibra | Humos de óxido de zinc; pérdida de la protección del zinc |
Acero pintado | Quema la pintura para dejar al descubierto el metal | Fibra; el CO2 solo elimina la pintura | El acero expuesto puede oxidarse |
Piezas con recubrimiento de polvo | Quema el recubrimiento | Máquina de marcado láser de fibra | El recubrimiento grueso necesita más pasadas |
Piezas con recubrimiento electroforético (pintadas mediante electrorecubrimiento) | Quema la fina capa | Máquina de marcado láser de fibra | O marcar antes del recubrimiento electroforético |
Las máquinas de marcado láser de fibra pueden marcar prácticamente cualquier metal desnudo. Las máquinas de marcado láser de CO2 no: su haz no se absorbe bien en el metal desnudo. Pueden quemar pintura o anodizado, pero no marcan el metal directamente sin una pasta de marcado.
El logotipo de acero inoxidable de la foto es una marca oscura en la superficie. Para más información sobre el acero inoxidable, consulte nuestras máquinas de grabado láser para acero inoxidable. Para comparar los tipos de láser en 17 materiales, consulte Marcado láser de fibra vs. CO2 vs. UV.
¿Cómo se graba metal con láser, paso a paso?
Identifique el metal y su acabado, luego limpie el aceite y el polvo. Ajuste la pieza con el enfoque correcto y realice una prueba en un trozo de desecho con el mismo acabado. Marque la pieza, verifique el resultado y proteja cualquier área de metal expuesto.
- Identifique el metal y el acabado. ¿Está al natural, pintado, con recubrimiento en polvo, anodizado o chapado? La tabla anterior le indica qué hará el láser.
- Limpie la superficie. El aceite y el polvo alteran la cantidad de luz que absorbe la superficie, por lo que las marcas quedan irregulares.
- Fije la pieza y ajuste el enfoque. Una pieza que se mueve o está desenfocada produce marcas borrosas o irregulares.
- Realice la prueba en un trozo de desecho con el mismo acabado. La pintura, el recubrimiento en polvo y el anodizado varían según el proveedor, por lo que los ajustes de un lote pueden no ser adecuados para el siguiente.
- Marca la pieza. Para lograr profundidad, añade pasadas en lugar de aplicar la potencia al límite.
- Comprueba el resultado. Fíjate en el contraste, los bordes y, en el caso de los códigos de barras, en la calidad del escaneo.
- Proteja el metal expuesto. Si se ha quemado la pintura o el revestimiento, trate la marca antes de que la pieza se descomponga. Más información a continuación.
¿Cómo se graba con láser metal pintado o con recubrimiento en polvo?
El metal pintado o con recubrimiento en polvo se puede marcar de tres maneras: quemando el recubrimiento para dejar al descubierto el metal brillante, cambiando el color del recubrimiento sin perforarlo o marcando la pieza antes de recubrirla. Los recubrimientos suelen tener un espesor de solo 20 a 100 µm, por lo que es necesario controlar las pasadas.
Revestimiento | Espesor típico | Qué significa para la calificación |
|---|---|---|
Pintura líquida, recubrimiento en polvo | El recubrimiento en polvo suele tener un espesor de 60 a 80 µm | Unas pocas pasadas lo eliminan; más pasadas comienzan a grabar el metal |
Recubrimiento electroforético | A menudo de 18 a 28 µm | Muy delgada; un solo pase puede atravesarla |
Anodizado decorativo (Tipo II) | Aproximadamente 2,5–25 µm | Marca blanca con fibra; negra con MOPA |
Anodizado duro (Tipo III) | Aproximadamente 12,5–100 µm | Necesita más energía; prueba primero |
Para que sirva de referencia, una hoja de papel de oficina tiene un grosor aproximado de 100 µm. Los rangos de grosor provienen de las especificaciones de anodizado del ejército estadounidense y de datos de la industria de recubrimientos.
Opción 1: quemar el recubrimiento para dejar al descubierto el metal
Esto proporciona el mayor contraste: metal brillante sobre un revestimiento oscuro o de color. La máquina de marcado láser de fibra elimina la pintura con la forma del texto o logotipo y se detiene en el metal.
La foto muestra un logotipo marcado de esta manera en un panel de acero pintado de gris. La desventaja es que el metal debajo de la marca queda al descubierto.
Opción 2: cambiar el color del recubrimiento sin romperlo
Algunos recubrimientos están diseñados para oscurecerse o aclararse bajo la acción de un láser sin necesidad de retirarlos. Por ejemplo, un fabricante de recubrimientos para armas de fuego utiliza láseres de fibra de 20 a 60 W para modificar el tono del recubrimiento sin eliminarlo. Las pinturas comunes rara vez se comportan de esta manera, por lo que conviene consultar con el proveedor y realizar una prueba.
Opción 3: marcar antes de recubrir la pieza
Si la pieza se va a recubrir electroforéticamente, puede marcarla previamente y dejar que la marca se vea a través de la pieza. Un código Data Matrix es un pequeño código de barras cuadrado, similar a un código QR. Las pruebas realizadas por un fabricante de láseres revelaron que sus celdas debían ser mayores de 0,75 mm para poder leerse después del recubrimiento electroforético. Las celdas de 1,25 mm funcionaron mejor.
Para galvanizado y pintura gruesa, consulte la profundidad a la que debe marcar antes de pintar o galvanizar.
¿Marcar piezas pintadas o recubiertas?
Envíenos una muestra recubierta o indíquenos el tipo y el grosor del recubrimiento. Le indicaremos cuál de las tres opciones se ajusta mejor a sus necesidades.
¿Se oxidará o corroerá el metal grabado con láser?
Sí, puede ocurrir. Al eliminar la pintura, el recubrimiento en polvo o el anodizado, el metal queda expuesto y puede corroerse en la zona marcada. Las marcas recocidas en acero inoxidable también pueden perder resistencia a la corrosión. Proteja el acero expuesto, acuerde la protección con su cliente y adapte la pasivación al proceso de marcado.
Marca | Riesgo | ¿Qué hacer? |
|---|---|---|
Acero quemado con pintura o recubrimiento en polvo | El acero desnudo puede oxidarse en la marca | Aplique un líquido anticorrosivo justo después de marcar; para las piezas exteriores, acuerde con su cliente una capa transparente o un retoque |
Marca blanca en aluminio anodizado | El aluminio desnudo queda expuesto y puede corroerse, difuminando la marca | Utilice marcas negras MOPA, que oscurecen la capa en lugar de eliminarla, o selle la marca |
Marca negra recocida en acero inoxidable | Más calor significa menor resistencia a la corrosión en la marca | Utilice el calor más bajo que proporcione contraste; ajuste la pasivación a la marca |
Cromado o niquelado | Abrir una brecha da paso a la corrosión | Oscurezca el revestimiento sin quemarlo |
Recubrimiento de zinc (galvanizado) | Eliminar el zinc elimina su protección | Marcar antes de galvanizar, o mantener la marca poco profunda y protegerla |
Nuestra práctica: cuando una marca atraviesa la pintura, el recubrimiento en polvo o el chapado hasta dejar el acero al descubierto, aplicamos un líquido antioxidante inmediatamente después de marcar. Es una medida económica que evita que la marca se oscurezca durante el almacenamiento.
Para cualquier producto que se envíe, la protección es decisión del cliente. El consejo de un experto en recubrimientos es acordarla con el cliente, incluso si es interno, y comprobarla mediante una prueba de niebla salina, que consiste en rociar niebla salina sobre muestras de piezas para acelerar la oxidación.
Acero inoxidable y pasivación
Las investigaciones sobre el acero inoxidable demuestran que el aporte de calor es el factor principal que determina cuánto disminuye la resistencia a la corrosión tras una marca láser. El ancho y la frecuencia del pulso tienen menor importancia.
La pasivación también puede atenuar las marcas recocidas. En un estudio, las marcas que fallaron presentaban aproximadamente un 15 % menos de cromo, el elemento que evita la oxidación del acero inoxidable. La pasivación con ácido cítrico fue menos agresiva con las marcas que con ácido nítrico, que redujo su vida útil durante los ciclos de autoclave (esterilización con vapor). Elija el método que se ajuste a la norma ASTM A967, el estándar estadounidense para la pasivación.
En trabajos publicados sobre dispositivos médicos, cuando el marcado y la pasivación coinciden, las marcas láser han durado al menos 500 ciclos de esterilización, además de una limpieza con una solución alcalina fuerte (pH 14).
¿Cómo se graban metales reflectantes como el latón y el cobre?
El cobre absorbe solo entre el 1 % y el 5 % de la luz de 1 µm de un láser de fibra, por lo que la mayor parte rebota. Utilice pulsos cortos con alta potencia pico (mucha energía concentrada en cada ráfaga) o una máquina MOPA. El latón se marca bien con fibra. El cobre se puede marcar de negro mediante recocido o de blanco mediante grabado.
Esas cifras de absorción provienen de investigaciones sobre soldadura, pero la física es la misma para el marcado. La luz verde a 532 nm se absorbe mucho mejor, alrededor del 40-45%, razón por la cual algunos procesos de cobre utilizan láseres verdes.
Para el marcado, una máquina de marcado láser de fibra con pulsos cortos suele ser suficiente. El latón, como se muestra en la foto, admite bien marcas finas y grabados profundos. Una fuente MOPA ofrece mayor control sobre el cobre brillante. Véase MOPA frente a fuentes láser de fibra con conmutación Q.
¿Es seguro grabar con láser metal pintado, chapado o galvanizado?
El grabado láser de pintura, el recubrimiento o el zinc emiten humos nocivos. Los humos de óxido de zinc provocan fiebre por humos metálicos, el cromado puede liberar cromo hexavalente y los recubrimientos de PVC liberan cloruro de hidrógeno. Utilice un sistema de extracción de humos en cada trabajo y una máquina cerrada en las salas compartidas.
Superficie | Humo preocupante | Límite de EE. UU. (OSHA) |
|---|---|---|
Acero galvanizado (zinc) | Humos de óxido de zinc; causa fiebre por humos metálicos, una enfermedad parecida a la gripe | 5 mg/m³ |
Piezas cromadas o que contienen cromo | Cromo hexavalente, una causa de cáncer | 5 µg/m³ |
Recubrimientos de tipo PVC | Cloruro de hidrógeno, que también corroe los equipos | Evite o utilice filtros químicos |
Acero inoxidable | Polvo que contiene cromo y níquel | Extraer en la fuente |
El manual técnico de OSHA denomina a estas sustancias contaminantes del aire generados por láser y exige una ventilación suficiente para mantenerlas por debajo de los límites de exposición. En la práctica, esto significa instalar un extractor de humos en el cabezal de marcado en cada puesto de trabajo.
Los marcadores láser abiertos también requieren protección ocular. Para conocer las clases de seguridad y los recintos, consulte las clases de láser para máquinas de marcado.
¿Qué máquina de grabado láser se adapta mejor a sus piezas metálicas?
Para la mayoría de las piezas metálicas, una máquina de marcado láser de fibra de 20 a 30 W es adecuada para superficies sin tratar y pintadas. Para marcas en negro o de color, utilice un marcador de fibra portátil. Para piezas pintadas de gran tamaño, y en espacios con personal trabajando cerca, utilice una máquina cerrada.
La mayoría de las piezas metálicas: máquina de marcado láser de fibra de escritoriode 20 a 60 W. Metal desnudo, eliminación de pintura, códigos de barras y logotipos. $1950–5000.Ver el marcador láser de fibra de escritorio → 
Piezas grandes o instaladas: marcador láser de fibra portátil.Lleve el marcador a la pieza. $1950–3800.Ver marcadores láser portátiles → 
Salas compartidas y humos: máquina de marcado láser de fibra cerrada. Gabinete cerrado e interconectado; combínelo con un extractor de humos. $3500–7000.Ver la máquina cerrada →Para marcas negras en aluminio anodizado o colores en acero inoxidable, consulte la grabadora láser MOPA. Para trabajos de grabado profundo, consulte la grabadora láser de grabado profundo para metal. Para elegir la potencia y el tamaño de la lente, consulte nuestra guía de máquinas de marcado láser de sobremesa.
Preguntas frecuentes sobre el grabado láser en metal
¿Puede un láser de CO2 grabar metal?
No apto para metal desnudo. Una máquina de marcado láser de CO2 puede eliminar la pintura o el anodizado del metal, o marcar metal desnudo con una pasta de marcado especial. Para marcar directamente sobre acero, acero inoxidable, aluminio o latón, utilice una máquina de marcado láser de fibra.
¿Es posible grabar con láser metal pintado sin quitar la pintura?
Solo con recubrimientos diseñados para ello. Algunos recubrimientos para armas de fuego e industriales cambian de tono bajo un marcador láser de fibra sin necesidad de retirarlos. La mayoría de las pinturas comunes simplemente se queman, así que haga la prueba en una muestra con la misma pintura.
¿El grabado láser elimina el anodizado?
Una máquina de marcado láser estándar de fibra o CO2 elimina la capa teñida y deja una marca blanca que muestra el aluminio al descubierto. Una máquina de marcado láser MOPA puede oscurecer el aluminio anodizado hasta dejarlo negro sin eliminar la capa.
¿Afecta el marcado láser a la resistencia a la corrosión del acero inoxidable?
Sí, es posible. El calor aplicado es el factor principal, así que utilice el calor más bajo que proporcione contraste. La pasivación puede restaurar la protección, pero puede decolorar las marcas. Elija el método según la norma ASTM A967; el ácido cítrico es menos agresivo con las marcas.
¿Qué potencia necesito para grabar metal con láser?
Para marcas superficiales, códigos de barras y eliminación de pintura, 20-30 W son suficientes. Para grabado profundo o ciclos más rápidos, elija 50-60 W. Consulte nuestra guía de máquinas de marcado láser de sobremesa para obtener más información.
¿A qué profundidad puede grabar un láser en metal?
En nuestra experiencia, cada pasada elimina entre 0,01 y 0,02 mm, por lo que la profundidad se obtiene tras varias pasadas. Para marcas de más de 0,1 mm de profundidad, consulte la comparación entre láser, micropuntos y estampado.
Primero observe la superficie, luego la máquina. El metal desnudo requiere una máquina de marcado láser de fibra. El metal recubierto se puede marcar retirando el recubrimiento, pero entonces el metal desnudo necesita protección, aunque sea solo una capa de líquido anticorrosivo.
Fuentes
- Manual técnico de OSHA, riesgos del láser
- Límite de exposición al cromo (VI) según la norma estadounidense 29 CFR 1910.1026.
- ASTM A967, Tratamientos de pasivación química para piezas de acero inoxidable
- MIL-A-8625, Recubrimientos anódicos para aluminio
- Investigaciones publicadas sobre la corrosión del acero inoxidable marcado con láser; notas de aplicación sobre recubrimientos y láseres. No incluimos enlaces a sitios web de otras empresas.
