Шильды – это таблички с информационным содержанием. Одними из их несомненных преимуществ является высокая стойкость к внешнему воздействию и способность долго сохранять привлекательный вид. Подобные изделия сложно подделать, поэтому они часто используются для маркировки изделий. При изготовлении в основном применяются алюминий, латунь, нержавеющая сталь, медь, пластик.
Под анодированием алюминия подразумевается анодное оксидирование. То есть это процесс, в результате которого на поверхности алюминия образуется или появляется оксидное покрытие. Вследствие этого процесса происходит окисление металла, и алюминий становится неуязвимым для негативного воздействия извне, то есть окисленное место становится намного прочнее.
Шильды металлические. Их делают из стали и алюминия. Металлические изделия — самые дорогие, поэтому ими маркируют, как правило, бытовую и производственную технику, автомобили или электронную аппаратуру. Нанесение надписей на металлические поверхности осуществляется несколькими методами - лазерная гравировка, термоперенос (сублимационная печать), металлофото, металлографика, химическое травление.
Рассмотрим наглядно применение технологии маркировки анодированного и обычного алюминия на твердотельном маркере, MOPA лазере, на CO2 лазере и технологии металлографики.
В настоящее время на рынке импульсных волоконных лазеров встречаются два вида: Q-switch лазеры и MOPA лазеры. Лазеры по технологии Q-switch были выпущены раньше, поэтому теперь охватывают больший рынок. MOPA лазер также начал в последние годы постепенно заполнять рынок. Давайте посмотрим разницу между двумя этими лазерами.
Анодированный алюминий
Используя Q-switch лазер при маркировке тонкого слоя оксида алюминия, можно легко деформировать его в виду большого импульса. Параметры ширины импульса MOPA лазера меньше, благодаря этому мы не сможем деформировать обрабатываемую поверхность. Параметр импульса на MOPA лазере более короткий (можно регулировать программно) и обладает большей энергией.
Применение лазера для получения черного цвета при маркировке
Для получения черного цвета при маркировке шильд подойдет только MOPA лазер. Лазер имеет широкий ряд регулировки частоты импульса и ширины луча. Все эти параметры влияют при маркировке. Если использовать правильное сочетание этих настроек, то мы можем получить как черный цвет при маркировке, так и цветное изображение.
В дополнение к вышеуказанному в таблице приведены случаи применения при использовании Q-switch лазера и MOPA лазера:
| Материал | Q-switch лазер | MOPA лазер |
| Анодированный алюминий | Деформация, грубая маркировка | Отсутствие деформации, точная маркировка |
| Черный цвет на анодированном алюминии | Не может | Может |
| Нержавеющая сталь, цвет | Очень сложно подобрать параметры | Может маркировать в цвете. Цвета побежалости |
| АБС-пластик | Грубая маркировка, край желтый | Без обугливания края и желтизны |
| Клавиши клавиатуры | Не может | Может осветлить |
Технические параметры лазеров:
| Характеристика | Q-switch лазер | MOPA лазер |
| Ширина импульса | 90-120ns | 6-250ns |
| Регулировка мощности | 10-100% | 0-100% |
| Энергия импульса | 1МДж | 0.5 МДж |
| Сопротивление отражению | Нет | Да |
| Длина световой волны | 1064 | 1064 |
Достоинства:
- низкая мощность, необходимая для создания рисунка;
- компактность оборудования, работающего по этой технологии;
- сверхвысокая производительность (скорость лазерного луча может достигать 1500 мм/сек);
- возможность получения высокой разрешающей способности;
- бесконтактность обработки.
Недостатки:
- необходимость применять для маркировки специальные материалы;
- возможная порча отпечатка со временем под действием солнечного света, температуры и др.;
- высокая стоимость;
- невозможность получить черный цвет на алюминии.
Лазеры MOPA (Master Oscillator Power Amplifier)
Недостатки лазеров MOPA :
- сложность конструкции;
- необходимость использования нескольких источников оптической накачки, каждый из которых имеет свои блоки питания, управления и охлаждения, что ведет к ухудшению массогабаритных характеристик всей системы;
- риск повреждения усилительных каскадов при возникновении режима "гигантских импульсов".
Маркировка анодированного алюминия на CO2 лазере
Цельнометаллические листы производятся из алюминиевого сплава, имеют особое покрытие, что делает их идеальным материалом для лазерной гравировки. Не исключается использование лазерных граверов типа CO2.
Нанесение надписи на шильдах методом гравировки из данного сплава позволит видоизменять изделия до современного уровня и охватить как рекламную, так и производственно-техническую область.
Рисунок на металле значительно выигрывает, если его покрытие отличается безупречностью и идеальной гладкостью. Конечный продукт выглядит дорого и привлекательно для покупателя, при этом гравировка со временем не стирается, что является еще одним неоспоримым преимуществом. Оттиск, изготовленный на металле, функционирует как рекламный атрибут, являясь отличным маркетинговым ходом для привлечения потенциальных покупателей.
Алюминий - оптимальный материал для тех, кому важно в короткие сроки и с высоким качеством изготовить корпоративные презенты, медали, дипломы, аттестаты, информационные и идентификационные шильды.
На цветном металлопласте для гравировки оттенок надписи будет зависеть от базового тона пластины для гравировки. В данной вариации рисунок будет обладать не только превосходным качеством, но и будет резистентен к агрессивным средам.
Возможные цвета для гравировки:
* золото-черное
* серебро-черное
* белое-черное
* черное-белое
* черное-серебро
* черное-золото
Особенности работы:
- необходимость качественного и постоянного охлаждения;
- при низкой мощности возможны сбои в работе;
- для разных материалов заготовки мощность должна быть различная;
- невозможность маркировать металл
Металлографика
Металлографика — метод нанесения текста или рисунка на алюминиевую металлическую поверхность. Внешнее покрытие алюминия анодировано таким образом, что при гравировке красящее вещество проходит вглубь металла – это гарантирует долговечность рисунка при любых условиях эксплуатации. Покрытие анодированного алюминия, подверженное гравировке, может иметь абсолютно любой оттенок и текстуру, даже быть окрашено «под серебро» или «под золото».
Метод был впервые опробован в 80-х годах для военных целей.
Натуральный краситель проходит в наружные проницаемые слои алюминиевого состава на глубину 15-25 мкр, а выше этого цветного рисунка налагается неокрашенный защитный слой, плотность которого приблизительно равна плотности корунда.
Благодаря металлографике получаются прочные и износостойкие изображения, по качеству намного превосходящие полиграфические. Также современные технологии позволяют использовать многоцветные картинки. Технические параметры: четкость рисунка — до 6500 dpi (точек на дюйм), точечные изображения, резистентность к агрессивным средам — щелочной, солёным туманам, отдельным видам кислот, к абразивному износу. Температурный промежуток — от −193 до +537 °C. Гарантия, исходя из лабораторных исследований, — 30 лет.
Достоинства:
- Стойкость к агрессивным средам (растворители, спирты, масла, топливо, растворы кислот и щелочей не наносят никакого вреда изображению)
- Стойкость к температурам (температурный режим от -80 до +150 градусов по Цельсию)
- Высочайшая точность и четкость (позволяет наносить микрошрифты с высотой букв менее 0,2 мм)
- Безупречное качество цветов (технология металлографики позволяет наносить полноцветные изображения без искажений в цветопередаче)
Недостатки:
- Отсутствует возможность нанесения сквозной нумерации.
- Длительный процесс подготовки к печати, как следствие высокая стоимость малых тиражей.
- Сложный технологический процесс.
- Только алюминий
- Только плоские изделия.
Стоимость маркировки алюминия
| Металлографика | Одноцветное изображение (монохром), р/см2 | 15 |
| Маркировка твердотельным лазером | р/см2 | 7 |
| Гравировка CO2 лазером | р/см2 | 5 |
Из всего перечисленного выше можно сделать вывод, что каждая технология востребована под определенные задачи. Маркировка волоконным маркером дает высокую скорость обработки, методом металлографики можно получить цветное изображение, а CO2 лазер позволяет обрабатывать широкий спектр материалов.
