Uma fábrica marca tampas de PP brancas com um laser de fibra. A marca fica cinzento-claro e difícil de ler. Tentam um laser de CO2. As bordas derretem. Depois, testam um laser UV, e a marca fica escura e nítida, sem queimar as arestas.
É para isso que a marcação a laser UV . Marca materiais que os lasers de fibra e de CO2 marcam mal, como o vidro, os plásticos transparentes ou brancos e as placas de circuito impresso. E fá-lo praticamente sem gerar calor.
Mas a tecnologia UV não é a ideal para todas as oficinas. Se precisar de marcar placas de aço sem revestimento, um laser de fibra é mais barato e rápido. Este guia ajuda-o a decidir: uma verificação rápida de "comprar ou não comprar", uma tabela de materiais, como escolher entre 3 W, 5 W ou 10 W, preços reais e uma lista de verificação para testes antes de comprar.
Escolha UV se…
- Os lasers de fibra ou de CO2 marcam mal a sua peça: vidro, plástico transparente ou branco.
- O calor danificaria o componente: placas de circuito impresso, chips, filmes finos, plásticos médicos.
- Precisa de texto muito pequeno ou de códigos 2D minúsculos.
Ignore a radiação UV se…
- Marcas aço nu, aço inoxidável ou alumínio → laser de fibra
- Pretende marcas pretas em alumínio anodizado ou cor em aço inoxidável? → MOPA
- Marca-se caixas de madeira, papel, couro ou cartão → CO2
O que é a marcação a laser UV, por palavras simples?
A marcação a laser UV utiliza luz de 355 nm. Isto corresponde a cerca de um terço do comprimento de onda de um laser de fibra, que é de 1064 nm. A luz rompe as ligações químicas na superfície em vez de a aquecer. Assim, os plásticos, vidros e chips recebem uma marcação nítida com praticamente nenhum dano térmico.
As pessoas chamam-lhe "marcação a frio". Na verdade, não é frio. Mas o calor concentra-se numa área tão pequena que a região em redor da marca não derrete, racha ou amarelece.
O comprimento de onda mais curto também permite que a lente foque o feixe num ponto mais pequeno. Um ponto mais pequeno significa linhas mais finas. Os lasers UV da HeatSign marcam linhas com uma precisão de até 0,01 mm. Um cabelo humano tem cerca de 70 µm (0,07 mm) de espessura, pelo que esta linha é cerca de sete vezes mais fina.
- Fonte laserque emite luz infravermelha invisível (1064 nm).
- O cristaltransforma a luz em luz ultravioleta (355 nm).
- Os espelhosmovem o feixe rapidamente. A peça permanece imóvel.
- A lenteconcentra o feixe num ponto minúsculo.
- Parteda luz ultravioleta rompe as ligações superficiais. A marca forma-se praticamente sem calor.
Três palavras que verá
- Comprimento de onda (nm)
- A “cor” da luz laser. UV é de 355 nm, a fibra é de 1064 nm, o CO2 é de 10.600 nm.
- Zona afetada pelo calor
- A área em redor de uma marca que fica suficientemente quente para mudar de cor, derreter ou rachar.
- Marcação a frio
- A marcação é feita com tão pouco calor que praticamente não há zona afetada pelo calor.
Quando vale a pena investir num laser UV e quando não vale?
Opte pela tecnologia UV quando os lasers de fibra ou de CO2 marcam a sua peça de forma inadequada, quando o calor a danificaria ou quando o texto ou o código de barras necessita de ser demasiado pequeno. Isto inclui vidro, plásticos transparentes e brancos, PP e PE, cerâmica, PCB e plásticos para uso médico. Para metal sem revestimento, o laser de fibra é mais económico. Para a madeira e o papel, o laser de CO2 é mais vantajoso.
Aqui está o teste simples que utilizámos na HeatSign. Observe a peça, não o laser. A maioria das peças metálicas não necessita de UV.
O que você marca | Laser direito | Por que |
|---|---|---|
Números de série ou códigos QR em aço ou alumínio sem revestimento | Fibra | Mais barato e mais rápido. A luz UV aumenta o custo sem oferecer qualquer benefício. |
Marcas pretas no alumínio anodizado, cor no aço inoxidável | MOPA | A largura de pulso ajustável controla a cor. |
Gravura profunda em metal | Configuração de gravação profunda em fibra | Os raios UV marcam apenas a superfície. |
Plásticos brancos ou transparentes, PP, PE | UV | As marcas de fibra tornam-se pálidas ou baças. O CO2 pode derreter as arestas. |
Vidro e cerâmica | UV | Mancha fosca limpa. O CO2 pode deixar pequenas fissuras. |
PCBs, chips, circuitos flexíveis | UV | Ponto muito pequeno, quase sem calor. |
Tubos e seringas médicas | Primeiro, faça um teste UV | Sem risco de queimaduras ou amarelecimento em plásticos finos. |
ABS preto, plásticos escuros | Fibra ou MOPA primeiro | Geralmente é suficiente. Teste antes de pagar pela luz UV. |
Madeira, papel, couro, cartão | CO2 | A ferramenta mais barata para estes materiais. |
Se a sua lista de peças incluir componentes de metal e plástico, observe onde está o volume de produção. Muitas oficinas compram um laser de fibra para metal e adicionam UV posteriormente, apenas para as peças de que realmente necessitam.
Para uma comparação mais aprofundada, leia o nosso guia sobre laser UV versus laser de fibra. Se a sua principal necessidade é marcar superfícies metálicas com cores vibrantes, veja o laser de fibra MOPA. Para madeira e papel, consulte a máquina de marcação a laser de CO2.
Que materiais estão bem marcados com laser UV?
Os lasers UV funcionam melhor em plásticos, vidro, cerâmica e componentes eletrónicos. Nestes materiais, os lasers de fibra deixam marcas ténues e os lasers de CO2 podem derreter ou rachar a superfície. Os metais expostos podem ser ligeiramente marcados com UV, mas um laser de fibra realiza esta tarefa de forma mais eficiente e a um custo mais baixo.
Porquê plásticos? Muitos plásticos praticamente não absorvem a luz do laser de fibra. A luz atravessa-os ou apenas aquece a superfície. A luz UV é absorvida exatamente na camada superior, pelo que a marca se forma exatamente onde pretende.
O PP e o PE, os plásticos presentes na maioria das tampas, garrafas e frascos, são o exemplo clássico. Com um laser infravermelho, é muitas vezes necessário adicionar um aditivo ao plástico para obter uma marcação escura. Com as definições UV corretas, muitos tipos de plástico são marcados com sucesso sem a necessidade de aditivos. A Keyence, um grande fabricante de lasers, afirma o mesmo nos seus guias de marcação de plástico.
Material | Qual o aspeto da marca? | Fique atento a |
|---|---|---|
PP, PE (branco ou natural) | Cinza escuro a preto, arestas nítidas | Resultados de classificação e alteração de cor. Teste o seu lote específico. |
ABS, PC, PET | Alto contraste, superfície lisa | Algumas cores diminuem o contraste. Faça um teste primeiro. |
Plásticos transparentes (PC, PMMA) | Marca nítida, sem névoa em redor | A visualização fica melhor num fundo escuro. |
Vidro, quartzo | Marca branca mate, sem fissuras | Vidro muito fino: comece com potência baixa. |
Cerâmica (alumina, zircónia) | marca escura e nítida | As superfícies esmaltadas variam. Teste. |
PCBs, máscara de solda | Texto pequeno e códigos de barras minúsculos | Mantenha a potência baixa perto das pistas de cobre. Consulte o guia da máquina de marcação a laser de PCB. |
Chips e componentes eletrónicos | Texto minúsculo e códigos de barras em corpos pequenos | Verifique se são lidos pelo seu scanner. |
Tubos médicos de silicone | Marca nítida, sem queimadura | Realizar teste após a limpeza ou esterilização. |
Metal revestido ou anodizado | Marca leve e nítida no revestimento | A fibra ótica ou MOPA são geralmente mais baratas. |
Aço bruto, aço inoxidável | Apenas uma ligeira marca superficial | Não recomendado. Use fibra. |
Mais uma dica. O mesmo plástico em duas cores pode apresentar marcas muito diferentes. Uma tampa de PP branca pode apresentar marcas pretas e transparentes. Uma azul pode oferecer pouco contraste. Teste sempre as cores que realmente vende.
O vídeo mostra uma máquina UV HeatSign a marcar vários materiais em sequência: plástico, vidro e outros. Observe como fica a marcação em cada superfície.
3 W, 5 W ou 10 W: quanta potência UV necessita?
A potência define a velocidade, não o que o laser pode marcar. Um laser UV de 5 W é adequado para a maioria das peças pequenas. Para turnos longos e contínuos, escolha o arrefecimento a água, que a HeatSign oferece nas versões de 5 W e 10 W. Opte pela versão de 10 W para grandes lotes ou áreas de marcação maiores. As versões de 15 W, 20 W e as definições em linha são cotadas separadamente.
Pense na potência como o tamanho de um motor. Um motor pequeno ainda te leva onde queres chegar, só que mais devagar. Um laser UV de 3 W consegue marcar a mesma tampa de PP que um de 10 W. Apenas demora mais tempo por peça.
3 W
Pequenos trabalhos e laboratórios
Peças minúsculas, de baixo volume, para trabalhos de laboratório ou I&D. O preço mais baixo.
A maioria dos compradores
5 W
Marcação diária
Peças pequenas, códigos de barras e logótipos à velocidade normal. Arrefecimento a ar ou a água. Escolha o arrefecimento a água se o equipamento funcionar durante horas todos os dias.
10 W
Linhas de produção
Lotes maiores, marcas maiores, tempos de ciclo mais rápidos. Refrigeração a água.
15–20 W
Preço por projeto
Linhas de alta velocidade, marcação em movimento em tapete rolante, acessórios ou armários personalizados.
Refrigerado a ar ou refrigerado a água?
Uma fonte de laser UV é sensível ao calor. Quando aquece, a potência de saída pode variar e a marca fica mais clara. O arrefecimento a água mantém a temperatura estável. Por este motivo, recomendamos o arrefecimento a água para um trabalho estável durante todo o dia, mesmo a 5 W.
Resfriamento | Bom para | Troca |
|---|---|---|
Refrigerado a ar | Tiragens curtas, salas de amostras, algumas horas por dia | Mais pequeno e mais barato. A potência pode variar em percursos longos. |
Refrigerado a água (5 W ou 10 W) | Turnos longos, produção, qualidade de marca constante | Necessita de um pequeno refrigerador e de manutenção básica para o mesmo. |
Qual o custo de uma máquina de marcação a laser UV?
Na HeatSign, as máquinas de marcação a laser UV padrão custam entre 3.000 e 5.900 dólares. O preço depende da potência, do sistema de refrigeração e de opcionais como o eixo rotativo. Os sistemas móveis para linhas de produção, projetos personalizados e máquinas de 15 W ou 20 W têm custos adicionais e são orçamentados individualmente para cada projeto.
Porque é que a tecnologia UV custa mais do que a fibra? Uma fonte de UV começa com luz infravermelha. Componentes óticos adicionais convertem-na em luz de 355 nm, e estes componentes aumentam o custo. Um laser de fibra de mesa para metal tem um preço inicial mais baixo, a partir de cerca de 1.950 dólares.
Máquina de marcação a laser UV,modelos de mesa de 3 a 10 W para plásticos, vidro e PCBs. O modelo de 5 W está disponível com refrigeração a ar ou a água. 3.000 a 5.900 dólares.Ver máquina →
Máquina de marcação a laserem linha de produção. Marca peças em movimento. Versão UV disponível. Orçamento sob consulta.Ver máquinas →
Extrator de fumo a laser industrial.Remove o fumo e a poeira fina da marcação de plásticos.Ver extrator →O que deve testar antes de comprar um laser UV?
Teste as suas próprias peças, e não as amostras do fornecedor. Marque o material, a cor e o lote exatos que utilizar. Em seguida, verifique o contraste, o tempo de teste por peça e como a marcação se mantém após a limpeza. Uma foto de uma amostra bonita em plástico de outra pessoa não prova grande coisa.
Vemos este mesmo erro com frequência. Um comprador aprova uma máquina com base numa foto de amostra. Depois, a peça real que recebe, numa cor ou especificação diferente, apresenta marcas de cores pálidas. Utilize esta lista de verificação com qualquer fornecedor, incluindo a HeatSign.
Antes de pagar: 9 coisas a verificar
- Marcado no meu material, mesma cor e mesmo lote
- O contraste é nítido a olho nu e também é legível no meu scanner.
- Códigos 2D classificados, se o meu cliente verificar as notas (A–F)
- Tempo por parte medido, não estimado
- A marca mantém-se mesmo após a limpeza, higienização com álcool ou esterilização
- Sem queimaduras, amarelecimento, derretimento ou fissuras em redor da marca
- Nível de fumo verificado (planeie um exaustor de fumos para plásticos)
- A cotação lista a marca, o modelo e a potência da fonte laser
- Refrigeração a ar ou a água incluída no orçamento
Se o seu cliente classifica os códigos de barras, leia sobre os códigos Data Matrix legíveis versus verificáveis (ISO 29158). Um código de barras que é lido pelo leitor nem sempre é um código de barras aprovado.
Não tem a certeza se a luz UV é a ferramenta certa?
Envie-nos a sua peça e o seu objetivo. Diremos se a tecnologia UV é adequada e qual a potência e o sistema de refrigeração mais adequados às suas necessidades.
Solicite um orçamento.Consulte as especificações do laser UV.
Qual o custo de aquisição e operação segura de um laser UV?
Os custos operacionais são baixos. Não há tinta nem consumíveis. Planeie a limpeza das lentes, a manutenção do sistema de refrigeração em unidades com refrigeração a água, um exaustor de fumos para plásticos e óculos de segurança com classificação para 355 nm. Os óculos feitos para lasers de fibra (1064 nm) não protegem contra os raios UV.
Item | Por que precisa dele? | Nota |
|---|---|---|
Extrator de fumos | Os plásticos libertam fumo e pó fino quando marcados | Necessário para a maioria dos trabalhos com plástico |
Óculos de segurança para 355 nm | As máquinas UV abertas são lasers de Classe 4 | Verifique se o rótulo indica 355 nm |
Cuidados com o arrefecedor | As unidades refrigeradas a água necessitam de água limpa | Mude a água e verifique o filtro regularmente |
Limpeza de lentes | O pó e o fumo reduzem a qualidade da impressão | Alguns minutos, outras vezes por mês |
Uma armadilha comum: uma loja já tem óculos de proteção para laser de fibra e utiliza-os com a nova máquina UV. Parecem iguais. Mas não são. Compre óculos com classificação para o comprimento de onda de 355 nm. O nosso guia sobre óculos de segurança OD4 vs OD6 explica a densidade ótica. Aborda o comprimento de onda de 1064 nm, mas as regras para interpretar o rótulo são as mesmas. Para obter informações básicas sobre os riscos do laser, consulte a página da OSHA sobre os riscos do laser.
As máquinas laser HeatSign são enviadas com certificação CE, verificada de forma independente pela ICR Polska (Organismo Notificado da UE nº 2703). Isto cobre a máquina. A proteção ocular e o controlo de fumos na sua oficina continuam a ser da sua responsabilidade.
Perguntas frequentes sobre a marcação a laser UV
Um laser UV consegue marcar metal?
Sim, mas apenas ligeiramente. Pode fazer uma marca superficial ligeira em metal nu ou revestido. Para marcas profundas, escuras ou rápidas em metal, um laser de fibra é mais eficiente e custa menos.
O vidro pode rachar sob a ação de um laser UV?
Geralmente não. Um laser UV remove uma camada superficial muito fina, deixando uma marca branca mate. Um laser de CO2 aquece mais o vidro e pode deixar pequenas fissuras.
A marca UV resiste à esterilização?
Normalmente sim, porque a marca faz parte do material, não é tinta aplicada por cima. Para peças esterilizadas várias vezes, teste primeiro amostras no seu processo real.
Porque é que um laser UV custa mais do que um laser de fibra?
Uma fonte de UV começa por ser luz infravermelha. Componentes óticos adicionais transformam-na em luz de 355 nm, e estas peças aumentam o custo. É por isso que uma máquina de UV custa mais do que um laser de fibra com a mesma potência.
Qual o laser mais indicado para a gravação 3D em cristais: o laser UV ou o laser verde?
Para uma gravação rápida em cristal, a maioria das lojas utiliza um laser verde. Consulte o nosso guia sobre laser verde versus laser UV para cristal 3D.
Por onde começar?
O erro mais comum que vemos é comprar laser UV por parecer "sofisticado" e depois usá-lo para marcar placas de aço inoxidável. Para este trabalho, é necessário um laser de fibra, que custa cerca de metade do preço.
Portanto, decida por esta ordem. Primeiro, o material: a fibra ou o CO2 danificam-no mal? De seguida, a produção: quantas peças, quantas horas por dia? Este define a potência e o sistema de refrigeração. Por último, teste com as suas próprias peças antes de pagar.
Diga-nos o que marca e quantas peças por dia. A HeatSign irá sugerir o laser adequado, mesmo que não seja UV.
Fontes
- Keyence, “Marcação laser UV” e “Marcação laser em plástico”
- IEC 60825-1, Segurança dos produtos laser
- OSHA, Riscos do Laser
- Diretiva de qualidade ISO/IEC 29158, Marcação direta de peças (DPM)
- Especificações da máquina de marcação a laser UV HeatSign
Obrigado por mais um blog informativo. Onde mais eu poderia encontrar esse tipo de informação escrita de forma tão perfeita? Estou trabalhando em um projeto e estava procurando por esse tipo de informação.
Gostei deste blog, obrigada por compartilhar!