塑料打標

    使用這些激光器用于塑料打標應(yīng)用已經(jīng)成為被工業(yè)各部門廣泛接受。近年來的激光器銷售主要同噴墨技術(shù)競爭，在系統(tǒng)銷售總量方面獲得了相當?shù)姆蓊~，而且跡象表明市場份額將繼續(xù)擴張。這一成功的原因來自許多方面，包括擁有成本的減少，這包括墨盒成本，儲存及廢棄帶來的成本，另外使標記持久性及一致性得到提升。

    跟墨水沉積技術(shù)以及那些通過應(yīng)用彩色粉末或薄膜的技術(shù)不同的是，Nd:YAG或Nd:YVO4激光器使塑料顏色改變這一典型物理效果同聚合體在氧環(huán)境中發(fā)生熱分解（高溫分解）反應(yīng)有關(guān)。

    使用的技術(shù)，依賴于基層的結(jié)構(gòu)，以及最后所需達到的效果，因而可能因具體應(yīng)用的不同而有所區(qū)別。在直接“炭化”應(yīng)用（聚合物的熱分解產(chǎn)生深色標記）中，通過使用高頻設(shè)置獲得高平均功率；在被稱為“泡沫”的應(yīng)用中通過低頻設(shè)置獲得高峰值功率脈沖，使融化的聚合物重新凝固后形成可見的凸起標記；在被稱為平滑“冷打標”應(yīng)用（見圖1）中，使表面下的氧化鈦層發(fā)生光致還原反應(yīng)。

在白色塑料牛耳標上的打標印記

    被認為是“能激光打標的”（可產(chǎn)生有對比度圖案或文字）聚合物是那些能夠吸收激光的波長并將光轉(zhuǎn)化為熱能的材料。不幸的是，大部分聚合物對傳統(tǒng)商用激光器發(fā)出的光束都或多或少“透明”——這意味著激光光束穿透材料而不被吸收。但是，對塑料進行激光打標是一項令人期待已久的應(yīng)用，因而塑料配方設(shè)計師和母料供應(yīng)商們?nèi)缃耖_發(fā)出了許多化學反應(yīng)，允許激光束同聚合物發(fā)生有效的反應(yīng)，而材料本身的物理特性不會在反應(yīng)之后發(fā)生改變。圖2顯示出聚合物中的色素及氧化物如何提高紅外到紫外區(qū)域不同波長激光束的吸收率，從而得到最適合用于激光打標的塑料。

加入色素后的吸收率

    在大多數(shù)情況下，這種方法都能帶來具有良好對比度及銳度的打標效果。有種說法是，沒有任何一種添加劑能解決所有的打標需求，例如在亮背景上打出深色標記或正好相反。同樣值得一提的是，即使使用了色素添加劑，也不可能在單一的聚合物上產(chǎn)生不同的色彩，因而最終的打標效果通常保持單色，只可能有顏色深淺的區(qū)別。

   雖然受到這種限制，但一種有趣的基于獲得介于黑白之間不同程度灰色調(diào)的應(yīng)用，正被采用對聚碳酸酯材質(zhì)的ID卡進行打標。在這種情況下，不同等級的灰色能通過以像素為單位精確調(diào)整激光器的參數(shù)例如脈沖能量及脈沖持續(xù)時間來獲得。這是一項快速發(fā)展的技術(shù)，因為激光打標能帶來高度的安全性和防偽效果。