El marcado por láser describe el proceso de rotulación de materiales de rotulación mediante tecnología láser. En este caso, un rayo láser enfocado se guía sobre el componente que debe marcarse. La energía del rayo láser que incide sobre el componente desencadena una reacción que deja una rotulación resistente y permanente. Según el material se ofrecen distintas posibilidades para generar el contraste necesario para el material básico. La selección del proceso de rotulación adecuado para cada aplicación resulta crucial.
Los láseres se clasifican según los estados termodinámicos de su medio láser. Un medio láser es el material adecuado para generar rayos láser mediante emisión por estimulación. Además de la fuente de bombeo y el resonador, el medio láser tiene una influencia decisiva en la longitud de onda, la potencia y las propiedades de impulso del láser. Un medio activo al láser puede ser un sólido, un líquido o un gas. En función de las propiedades del material de rotulación que se vaya a marcar, la selección de la longitud de onda y, por tanto, del tipo de láser es crucial.
Los láseres también se diferencian según su modo operativo. Mientras que los láseres de onda continua emiten una onda de luz constante con la misma intensidad, los láseres de impulso generan una radiación pulsante que alcanza picos de energía más altos con la misma potencia láser. Por ello, los materiales metálicos se marcan principalmente con láseres de impulso, ya que requieren una mayor densidad de energía. Los materiales orgánicos, en cambio, se procesan con rayos láser continuos.
Los materiales de rotulación tienen una composición diferente y, por tanto, solo absorben determinadas longitudes de onda. Por lo tanto, la rotulación de un material metálico requiere una longitud de onda diferente a la de un material de madera. Un láser genera una única longitud de onda, por lo que el tipo de láser debe seleccionarse en función del material que se vaya a rotular.
| Yb: láser YAG | Láser de CO₂ | Láser UV | |
|---|---|---|---|
| Tipo de láser | |||
| Medio láser | Sólido | Gas | Líquido |
| Longitud de onda del láser | 1064 nm | 10,6 µm | 355 nm |
| Ir al material rotulable | Especial para rotulaciones con mucho contraste en plásticos, acero y aluminio | Materiales no metálicos como madera, cuero, vidrio o piedra | Especialmente para materiales sensibles |
La impresora láser TOPMARK NEO de nuestra cartera es un láser de fibras. Se trata de una forma especial de láser de estado sólido. El medio activo en láseres de estado sólido son vidrios o cristales dotados. Para ello, en el cristal huésped se han integrado iones ajenos en distinta concentración. Como materiales de dotación típicos cabe citar el neodimio, iterbio, titanio y erbio. El medio activo de la TOPMARK NEO es una fibra de vidrio dotada de iones de iterbio. El láser por impulsos de fibra de iterbio alimenta la radiación de varios diodos láser de bombeo en una sonda óptica. Tras salir de la parte central de una fibra de vidrio dotada de iones de iterbio, el rayo láser entra en una fibra óptica. A continuación, un sistema óptico especial enfoca el rayo. La radiación láser que se conduce por la fibra activa del láser experimenta una amplificación muy elevada a causa de su gran longitud. Los láseres de fibra ostentan además una alta efectividad eléctrico-óptica y una extraordinaria calidad del rayo. Debido a la poca longitud de onda, este láser puede enfocarse en una superficie más pequeña de forma que logra una resolución más elevada que un láser de CO₂.
El grabado por láser se basa en potentes impulsos láser. La densidad de potencia de los impulsos láser es tan alta que el material procesado se funde y vaporiza. Cuando se graba en material macizo, el rayo láser golpea la superficie del material macizo y genera una muesca, conocida como grabado, eliminando el material.
En el grabado con eliminación de la capa de revestimiento, la rotulación se crea por el contraste entre la capa de revestimiento y el material de base que se hace visible a través del rayo láser. Este proceso se utiliza normalmente para aluminio anodizado, revestimientos de pintura o láminas especiales de rotulación por láser.
En la rotulación térmica el láser aplica una capa de óxido en la pieza de trabajo. El color de la capa depende de la temperatura. En este caso, no se retira material, sino que la superficie de la pieza de trabajo permanece lisa y plana.
Este procedimiento genera una rotulación mediante la fusión del material. El carbonizado es apto para plásticos claros, ya que el material se oscurece. Por el contrario, el recocido no genera burbujas de gas en el plástico que reflejen la luz y, por tanto, se crean rotulaciones claras en plásticos oscuros.
Tras la rotulación por láser, pueden recortarse diversas formas de contorno utilizando el rayo láser. Para ello, el láser elimina el material de forma continua a lo largo del contorno que se desee y separa la pieza de trabajo completamente.
Durante el marcado por láser pueden generarse polvos y gases. Estos tienen que eliminarse del área de mecanizado para garantizar una calidad elevada uniforme. Por motivos de protección laboral, se precisa una aspiración adaptada a la correspondiente aplicación. Con el fin de poder garantizar un grado de aspiración lo más elevado posible, resulta adecuada una combinación de filtros de distintas clases de filtro.
Los filtros se clasifican según el tamaño de partícula:
Lo ideal es que primero se filtre previamente el aire del área de mecanizado con filtros de partículas distintos. En un segundo paso también se filtran las partículas más pequeñas del aire con un filtro de partículas en suspensión. De este modo, pueden lograrse grados de retención de más del 99,9 %.
