Livre blanc sur le laser - Un examen plus approfondi du codage et du marquage laser

Dans le domaine du codage et du marquage des produits et des emballages, le marquage laser des produits s'impose de plus en plus aux côtés du marquage industriel à l'encre.

Lorsque l'encre est utilisée pour le marquage des produits, le type d'encre sélectionné joue un rôle crucial. Les utilisateurs peuvent choisir parmi une sélection d'encres de plus en plus large, qui diffèrent en termes de couleur, de résistance à la lumière, de comportement au séchage et de nombreuses autres propriétés. Un résultat d'impression parfait ne peut être obtenu qu'en choisissant l'encre optimale. L'encre affecte très rarement la surface du produit ou ses propriétés. 

Le marquage laser, par contre, implique toujours un traitement du matériau et modifie la surface du substrat à marquer. Différents effets différents peuvent être obtenus en fonction du matériau, du laser et des réglages de paramètres individuels. Elles comprennent la gravure, l'enlèvement de la couche supérieure, les changements de couleur et le moussage de surface.

Questions importantes
La lisibilité et la durabilité du marquage laser ne sont cependant pas les seuls facteurs importants : Les producteurs doivent également savoir si et comment le traitement au laser affecte les propriétés du produit. Les spécialistes du codage et du marquage de REA se sont donc attelés à la tâche de développer des systèmes de codage et de marquage optimaux pour presque toutes les applications de marquage imaginables - et de répondre à de nombreuses autres questions. Une question qui se pose fréquemment dans les applications laser est celle de savoir comment elles affectent les matériaux à marquer en termes d'affaiblissement du matériau, de gonflement du matériau, de profondeur de gravure et de nombreux autres aspects.

Des réponses précises
Afin d'apporter des réponses individuelles et distinctes à ces questions et d'éliminer les risques pour l'utilisateur, REA JET investit non seulement dans le développement de systèmes de codage et de marquage existants et nouveaux, mais aussi dans la technologie d'analyse pour inspecter et évaluer le marquage. En plus des appareils de vérification de codes optiques de la marque REA VERIFIER pour les codes 1D et 2D, cette technologie comprend désormais également un microscope numérique 3D pour l'examen quantitatif des structures de surface.

Grâce à cette technologie de microscope, les experts de REA peuvent non seulement fournir des impressions visuelles grâce à de simples images microscopiques, mais aussi faire des déclarations détaillées et quantitatives sur les profils de profondeur obtenus pour le marquage laser. En plus de la mesure isolée d'une hauteur ou d'une profondeur, elles comprennent également une analyse précise de l'ensemble de la zone de marquage avec une précision au µm. De nombreuses autres fonctions permettent d'analyser le marquage en fonction des besoins et des préférences de l'utilisateur.

Il s'agit notamment de la création d'un profil en coupe, de la détermination de la hauteur et de la profondeur maximales sur la base d'un profil en deux dimensions, de la détermination de la distance entre les deux et de la définition du volume. Les spécialistes du codage et du marquage de REA peuvent ainsi analyser en détail chaque motif laser et fournir aux utilisateurs de la technologie laser des informations bien fondées sur l'impact du marquage laser sur l'épaisseur de surface et de paroi de leurs produits.

Affaiblissement du matériau ?
Les embouteilleurs de boissons utilisent aujourd'hui le codage laser pour marquer près de 100 % de leurs produits. Lorsque les bouteilles PET sont gravées avec un laser CO2 standard à 10,6 µm, il existe un risque potentiel d'affaiblissement, voire de perforation du matériau. Le marquage pousse le matériau sur le côté, laissant une gravure distincte avec un gonflement du matériau sur les côtés. Il en résulte une réduction importante et indésirable de la résistance de la paroi du matériau PET.

Pour éviter cela, on utilise aujourd'hui un laser CO2 d'une longueur d'onde de 9,3 µm. Dans ce scénario, la technologie du microscope montre clairement comment le marquage laser avec différentes longueurs d'onde affecte la surface du matériau.

Il est donc évident qu'un marquage à 9,3 µm ne se traduit pas par une gravure, mais par une moussage du matériau. Cela renforce en fait le matériau, ce qui peut conduire à une meilleure stabilité du produit.

Protection contre la corrosion ?
D'autres applications visent à traiter la couche supérieure d'un produit au laser. Comme cette couche n'a souvent pas seulement une fonction esthétique, mais protège également le substrat sous-jacent, le défi consiste à obtenir une lisibilité maximale du marquage laser tout en retirant le moins possible de la couche. Grâce à une technologie microscopique de pointe, les experts de REA peuvent déterminer la profondeur exacte à laquelle le faisceau laser pénètre dans le matériau.

Cela signifie qu'ils peuvent s'assurer que la couche supérieure n'est enlevée que jusqu'à une épaisseur définie avec précision, de sorte que la fonction de protection de la couche reste intacte.

La galvanisation des surfaces métalliques pour les protéger de la corrosion est une application courante dans le secteur de la transformation des métaux. La vue en coupe de l'image au microscope montre une profondeur de pénétration maximale de 6 µm. Ceci garantit de manière vérifiable que la protection anticorrosion reste intacte même après le marquage laser.

Lisibilité à vie ?
En revanche, il existe aussi de nombreuses applications où la gravure doit être aussi profonde que possible, par exemple lorsque la gravure de matériaux métalliques doit rester visible même après la peinture.

Lorsque le caoutchouc est marqué au laser, une profondeur minimale est souvent nécessaire pour s'assurer que le marquage reste facilement lisible pendant toute la durée de vie du produit, même si les couches supérieures du matériau s'usent. Le marquage du caoutchouc avec des codes QR en est un exemple. Une profondeur de gravure de 250 µm est mesurée au microscope. Dans ce cas, l'analyse confirme une durabilité correspondante du code, qui peut encore être lu même après une forte abrasion du matériau.

Gonflement du matériau ?
En plus des tâches de marquage classiques, les systèmes laser sont également utilisés pour découper des pièces dans le matériau. Par exemple, les lasers peuvent être utilisés pour perforer des produits laminés en plastique. La quantité de matériau qui peut s'accumuler sur les bords des trous et provoquer un renflement est un problème ici. Cela peut faire varier l'épaisseur du matériau, ce qui peut avoir des effets indésirables lorsque le produit est roulé. Grâce à sa technologie de microscope, REA peut fournir des informations exactes sur le bombement et les caractéristiques des matériaux.

Dans ce cas, le gonflement du matériau lors de la découpe du film plastique s'est avéré être maximal. 100 µm (détermination de la valeur extrême), ce qui n'a pas entravé le processus de laminage.

Conclusion
L'utilisation du microscope 3D a considérablement amélioré la qualité du conseil chez REA JET. La méthode d'analyse bien fondée permet de sélectionner et de recommander le meilleur système laser pour l'application spécifique du client parmi une multitude de configurations de systèmes possibles. Cela comprend le type de marqueur laser (laser à fibre optique or laser CO2), la longueur d'onde, la focale de la lentille de mise au point, la tête du scanner et les paramètres de marquage à choisir.

Les experts de REA peuvent également fournir aux utilisateurs des réponses bien fondées et précises aux questions sur le processus de marquage laser et son effet sur le matériau. Cette information est un avantage qu'il ne faut pas sous-estimer.

Pour plus d'informations sur REA JET et les technologies et solutions de codage et de marquage industriel du fournisseur de gamme complète, veuillez consulter le site www.rea-jet.com.

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Si vous avez des questions, on se fera grand plaisir de vous rappeler.

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