Muy a menudo, el marcado láser y el grabado por láser se utilizan como sinónimos pero, en realidad, son dos procesos diferentes. Ambos graban una marca indeleble sobre un material mediante un haz de láser pero, mientras que el grabado lo vaporiza, el marcado lo disuelve.
La superficie disuelta se expande creando surcos profundos de hasta 80 micras, se altera la rugosidad del material y se crea un contraste de blanco y negro, dependiendo de los parámetros láser que se utilicen. Más adelante veremos de manera específica de qué depende el color blanco y negro del marcado.
Analicemos específicamente los 3 pasos mediante los cuales el marcado surte efecto.
1
Todos los métodos de marcado o grabado por láser tienen una cosa en común: que el rayo del láser es pulsado y libera la energía en intervalos específicos. En un segundo, un láser de 100 W libera 100 000 impulsos. Cada impulso contiene un milijulio de energía y puede alcanzar los 10 000 W de potencia de pico.
Para controlar la cantidad de energía emitida por el láser, es necesario ajustar sus parámetros, cosa que todo técnico sabe. Los más importantes son la velocidad y la interlínea, que determinan la distancia entre los impulsos. Cuanto más cerca estén, más alta será la concentración de energía.
Con el grabado láser, los impulsos son mucho más cercanos respecto al marcado. Esto se debe a que el marcado requiere menos energía que el grabado, por lo que es más rápido. La velocidad representa uno de los parámetros de decisión cuando hay que elegir entre un proceso y otro.
2
La superficie del material refleja la mayor parte de la energía del impulso del láser, mientras que el resto se absorbe y se convierte en calor. Para que se lleve a cabo el marcado, el material necesita tanta energía como la que se necesita para que se disuelva, aunque menos de la que se necesita para que se pueda evaporar como en el grabado.
En cuanto la energía se transforma en calor, la temperatura del material aumenta hasta llegar a su punto de fusión. En ese punto, la superficie se calienta y se vuelve maleable, lo que permite poder cambiar su forma.
Para un láser en un estado sólido que emite una longitud de onda de 1064 nm, el aluminio absorbe un ≈5 % y el acero más del ≈30 %. Según este último dato, cabe pensar que es más fácil marcar el acero, pero no es así, ya que debemos tener en consideración otras propiedades físicas, incluido el punto de fusión de los materiales.
| MATERIAL | TEMPERATURA DE FUSION |
|---|---|
|
Aluminio 6061 |
585° C |
|
Acero al carbono |
1425-1540° C |
|
Plomo |
327.5° C |
|
Magnesio |
650° C |
|
Acero inoxidable grado 304 |
1400-1450°C |
3
Mientras el material se disuelve y se enfría en milisegundos, se producen cambios localizados en la superficie. La rugosidad superficial cambia creando marcas permanentes que son el contenido del marcado: un código, un logo o un gráfico.
Los cambios de color aparecen como resultado de los diferentes patrones en la superficie. Para un marcado láser de alta calidad, el blanco y el negro ofrecen los mejores contrastes.
Marcado Blanca
Marcado negra
¿Te gustó este artículo?
Compártelo en
Artículos relacionados
El mundo de los láseres está en constante evolución.
No se pierda las últimas noticias de su industria.
