Новости и блоги
онкие пластиковые материалы (BOPP-пленки, PE/PP ламинаты, PET-пакеты и тонкостенные медицинские трубки) требуют строгого контроля при лазерной маркировке. Стандартный лазерный маркиратор волоконный с непрерывным излучением или длинным импульсом часто передает избыточное тепло, что приводит к появлению микропрожогов, пузырей, деформации краев или сквозному проплавлению материала.
Чтобы нанесение маркировки (коды DataMatrix, принтер для печати дат / датировщик) получалось четким и контрастным без нарушения герметичности упаковки, необходимо сбалансировать оптическое поглощение, длительность импульса и тепловую диффузию.
Сквозной прожог происходит в тех случаях, когда подаваемая лазерная энергия превышает способность полимерного слоя отводить тепло. Этот процесс определяется тремя основными физическими факторами:
Поглощение материала (Закон Бугера — Ламберта — Бера):
Поглощение лазерной энергии описывается формулой I(z) = I₀ · e^(−αz), где α — коэффициент поглощения, а z — толщина материала. Прозрачные и ультратонкие пленки имеют крайне малое значение z. Если α для данной длины волны мало, энергия проходит насквозь. Если искусственно повышать мощность для контраста, происходит термический прожог.
Длина тепловой диффузии (L_d):
Глубина проникновения тепла за время импульса рассчитывается по формуле:
L_d = 2√(D · τ)
(Где D — коэффициент теплопроводности, τ — длительность импульса).
Если длительность импульса τ слишком велика (например, стандартный волоконный лазер ~100 нс), величина L_d превышает толщину пленки, вызывая оплавление по всей толщине.
Расширение зоны термического влияния (HAZ):
Длительное воздействие быстро накапливает тепло, превышая температуру плавления (T_m) или стеклования (T_g) полимера, что приводит к обугливанию поверхности и образованию микроотверстий.
Выбор типа излучателя определяет, как именно поглощается энергия: через фототермический нагрев (оплавление) или фотохимическую реакцию (холодное разрушение молекулярных связей).
| Параметр / Технология | Волоконный лазер (1064 нм) | MOPA лазер (1064 нм) | УФ лазерный маркиратор (355 нм) |
| Основной механизм | Фототермический (Нагрев) | Контролируемый нагрев | Фотохимический (Холодная обработка) |
| Длительность импульса (τ) | Фиксированная (~100–120 нс) | Регулируемая (2–500 нс) | Ультракороткая (<15 нс) |
| Поглощение на тонких пленках | Очень низкое (Пропускает свет) | Низкое / Среднее | Экстремально высокое |
| Зона термического влияния (HAZ) | Большая (Высокий риск прожога) | Умеренная (Настраиваемая) | Минимальная (Без прожогов) |
| Область применения | Толстый непрозрачный пластик | Темные инженерные пластики | Тонкие пленки, PET, PE/PP, BOPP, PVC |
Если при наложении маркировки происходит деформация пленки, используйте следующий алгоритм оптимизации параметров:
Стандартные ИК-лазеры 1064 нм проходят сквозь прозрачные пленки насквозь. Используя УФ лазерный маркиратор (355 нм), вы задействуете высокую энергию фотонов (E = h·ν), которая напрямую разрывает C-C и C-H связи полимера без выделения разрушительного тепла.
Если на линии используется MOPA лазерный маркиратор волоконный, уменьшите длительность импульса со 100 нс до 2–10 нс. Это сократит длину тепловой диффузии (L_d) и сконцентрирует энергию исключительно в микрослое поверхности.
Увеличьте скорость маркировки (v): Это уменьшит время нахождения луча в одной точке.
Настройте частоту (f): Высокая частота повторения импульсов (80–150 кГц для УФ) распределяет пиковую мощность на мелкие управляемые порции энергии, предотвращая локальный перегрев.
Рисунок 1: Практическое применение: УФ лазерный маркиратор 355 нм наносит маркировку на гибкую пищевую упаковку (BOPP/PE ламинат). Ультракороткий импульс позволяет наносить четкий принтер для печати дат и 2D-коды прямо на готовую упаковку без риска микропрожогов.
Промышленные системы маркировки должны обеспечивать максимальную читаемость кода без повреждения барьерных свойств материала. Как показывает практика, УФ холодная маркировка формирует контрастный код DataMatrix на деликатных пленках, полностью сохраняя герметичность пакета.
Сравнение материалов HDPE и PET:Маркировка HDPE и PET бутылок: почему различаются настройки оборудования для каждого материала
Адгезия и стойкость маркировки:Как устранить стирание маркировки на HDPE за 3 шага: Адгезия, тесты Дайна и УФ лазеры
Считываемость QR-кодов на пленке:Как улучшить считываемость QR-кода на гибких пленках и пластиковой упаковке (Руководство 2026)
Лазерная маркировка на стекле:УФ лазерный маркиратор: Как устранить ошибки считывания QR-кодов на стеклянной таре (Ошибки No-Read)