Cos'è la marcatura laser? Definizione e caratteristiche
La marcatura laser è una modalità per contrassegnare in modo permanente un oggetto con la personalizzazione e la codifica, sia per motivi di sicurezza che di controllo della qualità. Il segno può essere un testo, un logo, un codice, un’immagine o qualsiasi altra informazione utile a identificare o tracciare l’oggetto. Si tratta di una soluzione apprezzatissima per la sua flessibilità, l’affidabilità nella resa ed il risparmio che consiste nell’irradiare un oggetto con un raggio laser per creare un segno permanente sulla sua superficie.
E’ adottata in particolare per incidere metalli ma è anche indicata per marcare legno e materiali termoplastici. Piccole, medie e grandi aziende utilizzano la tecnologia a laser nei processi manifatturieri e di filiera in quanto per le imprese rappresenta una soluzione per la marcatura pratica e innovativa. Vediamo insieme in cosa consiste la lavorazione.
Come funziona la marcatura laser
La marcatura laser si basa sul principio della fototermia, ovvero la trasformazione della luce in calore. Il raggio laser, focalizzato su un punto preciso, riscalda il materiale fino a modificarne il colore, la struttura o lo spessore. A seconda del tipo di materiale, della potenza e della lunghezza d’onda del laser, si possono ottenere diversi effetti di marcatura, come:
• Incisione: il laser asporta una parte del materiale, creando una depressione visibile e palpabile. È adatta per materiali duri, come metalli, ceramica, vetro, ecc.
• Annealing: il laser riscalda il materiale senza rimuoverlo, creando una variazione di colore dovuta all’ossidazione. È adatta per materiali metallici, come acciaio, ferro, titanio, ecc.
• Ablazione: il laser rimuove uno strato superficiale del materiale, esponendo il colore sottostante. È adatta per materiali verniciati, anodizzati o rivestiti, come plastica, alluminio, legno, ecc.
• Schiumatura: il laser fonde il materiale, creando una bolla d’aria che cambia il colore e la riflettività. È adatta per materiali plastici, come ABS, polipropilene, polietilene, ecc.
• Decolorazione: il laser altera la struttura molecolare del materiale, cambiandone il colore senza danneggiarlo. È adatta per materiali plastici, come PVC, PET, poliestere, ecc.
• Ricottura: è un processo che modifica la colorazione della superficie di materiali metallici senza rimuoverne lo strato superficiale. Questo metodo è particolarmente apprezzato per la sua capacità di creare marcature di alta qualità e durature, adatte per applicazioni che richiedono dettagli fini e resistenza alla corrosione o all'usura.
• Carbonizzazione: è utilizzato per marcare materiali organici o materiali con un alto contenuto di carbonio, come carta, legno, plastica o cuoio. Il laser ad alta energia incide il materiale, bruciandolo superficialmente e lasciando una traccia scura o marrone. è efficace per creare marcature di contrasto su tali superfici senza l'uso di inchiostri o additivi.
Ci sono due tipi di marcatori laser: i laser a fibra ottica e i marcatori laser CO2. Nella tabella seguente sono riassunte analogie e differenze.
| Focus | Marcatura laser a fibra ottica | Marcatura laser CO2 |
|---|---|---|
| Principio di funzionamento | Il laser a fibra sfrutta una fibra ottica drogata con ioni metallici per amplificare il raggio laser e incidere il materiale | Il laser CO2 sfrutta una miscela di gas (CO2, azoto, elio) eccitata elettricamente per generare il raggio laser e marcare il materiale |
| Materiali adatti | Metalli, alcune plastiche, materiali ceramici | Materiali non metallici e organici, come plastica, acrilico, legno, pelle, carta, vetro |
| Tipi di marcatura | Incisione, annealing, ablazione, schiumatura, decolorazione | Incisione, ablazione, schiumatura, decolorazione |
| Vantaggi | Alta qualità e precisione, alta velocità e produttività, bassi costi e consumi, versatilità e flessibilità | Alta brillantezza e contrasto, alta adesione e resistenza, bassa complessità e rapidità, possibilità di marcare in rilievo |
| Svantaggi | Più costoso del CO2, non molto adatto per il taglio o l'incisione di materiali spessi | Minore precisione e qualità, minore velocità e produttività, maggiori costi e consumi, minore versatilità e flessibilità |
| Applicazioni | Gioielleria, elettronica, automotive, aerospaziale, personalizzazione | Industria alimentare, moda, artistica, falegnameria, pelletteria |
I vantaggi della marcatura laser
La marcatura laser presenta diversi vantaggi, motivo per il quale è preferita nella produzione e nella codifica di diversi materiali per realizzare loghi, codici alfanumerici per il packaging o per la tracciabilità su confezioni ed oggetti.
• Alta qualità e precisione: il laser consente di creare segni nitidi, definiti e dettagliati, anche su superfici irregolari o curve.
• Alta velocità e produttività: il laser è in grado di marcare più oggetti in meno tempo, grazie all’automazione e alla possibilità di regolare i parametri in tempo reale.
• Bassi costi e consumi: il laser ha una lunga durata e richiede poca manutenzione, oltre a consumare poca energia.
• Versatilità e flessibilità: il laser può marcare diversi tipi di materiali e forme, modificando facilmente il disegno, il colore o la profondità della marcatura.
• Basta inchiostri, maschere, solventi, acidi: sfrutta una tecnica che non ne necessita l’uso, né richiede strumenti che entrano in contatto con la superficie da incidere. Queste proprietà distinguono l'incisione laser da tecnologie di incisione o marcatura alternative in cui gli inchiostri o gli utensili devono essere sostituiti regolarmente.
• Minimo impatto: molte tecniche di incisione provocano l’asportazione di una parte del materiale quando viene inciso, l’incisione laser non provoca l’asportazione di materiale. Il laser viene utilizzato per creare un cambiamento del colore del materiale, dando luogo ad un marchio visibile, praticamente indistruttibile
• Ecofriendly: limpatto ambientale dei marcatori laser è basso, poiché la tecnologia non utilizza inchiostri, solventi o altri materiali di consumo. Adottando la tecnologia a laser, le aziende ecologicamente sensibili realizzano eco-compatibilità e risparmio di costi con le soluzioni laser.
Le applicazioni dei marcatori laser
La marcatura laser ha molte applicazioni in diversi settori, come:
• Industria meccanica: per marcare componenti, utensili, macchinari, ecc.
• Industria elettronica: per marcare circuiti, schede, chip, ecc.
• Industria medica: per marcare strumenti, dispositivi, impianti, ecc.
• Industria alimentare: per marcare confezioni, etichette, codici a barre, ecc.
• Industria della moda: per marcare abbigliamento, accessori, calzature, ecc.
• Industria artistica: per marcare opere d’arte, gioielli, oggetti di design, ecc.