Como superar os desafios da gravação a laser em plásticos

Quando falamos sobre gravação a laser em plásticos, entramos em um assunto delicado, pois é bastante diferente da gravação a laser em metais.

Amostra de gravação a laser em plástico
Amostra de gravação a laser em plástico

Gravar um metal é relativamente fácil. Já os plásticos são complexos, e é isso que os torna tão versáteis e agrega uma dose de incerteza ao processo de gravação a laser.

Então, como um fabricante pode desmistificar este processo, identificar os macetes e tomar as decisões corretas? Aceitar o fato que duas aplicações nunca são exatamente iguais e utilizar qualquer informação padronizada para a gravação de plásticos com precaução. Compreenda que sua aplicação é única e isso demanda uma análise especifica para chegar a solução correta.

Então, vamos ao painel de perguntas e respostas com o nosso especialista em gravação a laser.

Pergunta: O laser é mesmo uma solução prática para a gravação de plásticos?

Resposta: Com certeza! Tem se tornado uma solução confiável para diversos ramos da indústria nas últimas décadas, como aeroespacial, instrumental cirúrgico e automotivo, por exemplo. Toda semana eu vejo fabricantes de novos setores da indústria integrando gravadoras a laser em suas linhas de produção para marcar peças de plástico com texto, número de série, logotipos, códigos de barras e códigos 2D.

Comparado com o laser, outras técnicas de gravação direta, como hot stamping e tampografia, nem sempre apresentam um nível de aderência adequado à aplicação. E assim como as etiquetas impressas, estas técnicas são pouco eficientes sob o ponto de vista de custo (pense em todos os consumíveis envolvidos no processo), têm impacto ambiental e na saúde dos operadores, além de baixo rendimento em relação a velocidade de gravação, resistência, contraste e, principalmente, uma taxa de disponibilidade muito baixa por conta do alto índice de manutenção. Portanto, o laser faz, sim, todo o sentido para a gravação de plásticos.

Pergunta: Mas não existe uma única máquina que atenda todas as aplicações de gravação a laser?

Resposta: Correto. Isto é verdade quando você marca metais também. Os mesmos princípios são aplicáveis para todas as vezes que você estiver buscando um sistema de gravação a laser para o seu processo. Para uma transição tranquila e de baixo risco para esta nova tecnologia, a prioridade é trazer um vendedor com disposição para mergulhar fundo no processo, metas e premissas do projeto. É assim que você consegue um sistema que vai funcionar para você.

Pergunta: Você disse que metais são relativamente simples de gravar com o laser. Por que a gravação a laser em plásticos tão complicada?

Resposta: É mais ou menos como a diferença entre o jogo de damas e o xadrez. É só olhar para a variedade de resinas disponíveis no mercado. Todas as polis, como a poliamida, policarbonato, polietileno, polipropileno, poliamida, poliestireno, poliéster, entre outros. Então, você tem delrin, silicone, estireno, butadeno e etc. Cada um se comporta a sua própria maneira, e cada um responde de uma forma diferente aos tipos de laser, potência e duração do pulso.

E um detalhe importante. Cada um destes componentes pode se comportar diferentemente de lote para lote, especialmente se resinas reutilizadas entrarem na composição.

Além disso, o material de um fabricante de resinas pode variar, de forma sutil, quando comparado com um produto similar de outro fabricante. É por este motivo, que quando nossos clientes alteram o fornecedor da matéria-prima, eu recomendo o envio de um pequeno lote de amostras da nova matéria-prima para o nosso laboratório. O nosso time testa estas amostras nas mesmas condições dos testes originais deste projeto e avisa o cliente caso alguma anomalia aconteça durante estes testes.

Pergunta: Mas isto só cobre as resinas. O que falar sobre enchimentos, extensores e outros adesivos?

Resposta: Por questões não relacionadas à gravação, as resinas possuem aditivos selecionados especificamente para aquele produto, processo e preço. Não é incomum encontrar produtos que contém mais de 50% de preenchedores, como o bicarbonato de cálcio, cálcio metasilicado, talco, mica, gesso e até mesmo fibra de vidro. Todos estes acima e mais outros podem afetar o processo da integração do laser com o plástico. Os aditivos otimizam o material para o seu propósito, mas eles também apresentam um novo conjunto de variáveis para o fabricante da gravadora a laser.

Eu já mencionei sobre as cores? Deixa eu te dar dois exemplos: um laser tipo fibra, por exemplo, não pode gravar efetivamente delrin branco ou polipropileno transparente por causa do comprimento de onda da fibra, que é 1064 nm, passar diretamente através do material. Apesar disso, o mesmo laser pode marcar com boa qualidade o delrin que foi pigmentado com algum pigmento, como o negro de fumo.

Peça de plástico com código númerico e data matrix gravados a laser.
Peça de plástico com código númerico e data matrix gravados a laser.

Outra solução pode ser pintar uma peça branca ou transparente com uma fina camada de polímero capaz de absorver um determinado comprimento de onda. A cor porém, não é uma questão trivial. Fatores como a marca, projeto ou aprovações prévias podem tornar a alteração da cor impraticável. Em vez disso,você e seu parceiro para a tecnologia de gravação a laser devem repensar suas escolhas de potência, tipo de gravação ou tipo de laser.

Pergunta: O que você quer dizer com “repensar o tipo de gravação”?

Resposta: Dependendo do comprimento de onda da luz, a entrega de potência e a composição da superfície, as gravadoras a laser produzem uma variedade de cores e texturas em superfícies plásticas. Os efeitos incluem:

  • Remoção ou vaporização
  • Foaming
  • Interação molecular ou química
  • Carbonização
  • Gravação
  • Derretimento

Premissas de engenharia ou estética podem ditar qual será o melhor efeito para cada trabalho, apesar de existirem certas combinações entre a tecnologia do laser e o tipo do material que podem reduzir o leque de opções.

Pergunta: Porque você consideraria também repensar o “tipo do laser”?

Resposta: Ainda não existe um tipo de laser ideal para todas as aplicações. Para aplicações de gravação a laser em plásticos, o time da PRO Marking recomenda um tipo de laser que vem revolucionando o mercado por sua alta qualidade na gravação desses materiais: o laser UV. Ele é confiável, eficiente e de alta qualidade para a gravação a laser de uma grande variedade de plásticos, além de ser uma solução de rápido retorno financeiro para substituir outras tecnologias de gravação, como impressão inkjet, etiquetas, impressoras térmicas e tampografia.

O laser fibra também é uma ótima alternativa para a gravação a laser de plásticos com alta qualidade.

Peças de plástico gravadas a laser.
Peças de plástico gravadas a laser.

Pergunta: Parece que uma grande quantidade de variáveis e soluções estão envolvidas no processo de gravação a laser de plásticos. Por onde devemos começar?

Resposta: De certa maneira é simples como a clássica pergunta de primeira reunião de projeto: “Vocês conseguem gravar este tipo de plástico”?

Em resposta, nós desenvolvemos um sistema capaz de guiar os clientes por todo o processo lógico para definir um escopo técnico que atenda a demanda do projeto. Assim, nós podemos assegurar que nenhum detalhe será deixado para trás durante o desenvolvimento de sistema customizado. Ao longo do processo nós fazemos perguntas que você talvez não tenha pensado, como, por exemplo: a peça estará quente quando chegar na estação de gravação? Por mais estranha que esta pergunta possa parecer, a temperatura pode influenciar no resultado da gravação. Alguns fabricantes querem gravar suas peças logo que saem do forno, mas alguns plásticos levam algum tempo para esfriar, curar e estabilizar. Nós utilizamos um termômetro de precisão para testar a gravação nas amostras em diferentes temperaturas até encontrar a melhor janela de resposta.

Detalhes e mais detalhes. Não importa qual fabricante de laser você escolheu, ele deve oferecer um serviço de alta qualidade, portanto, analise com atenção aos detalhes.

Pergunta: Alguma coisa que você queira acrescentar para desmistificar a gravação a laser em plásticos?

Resposta: Como eu já disse, existem muitas variáveis, mas os benefícios da gravação a laser em plásticos – redução de custos, produtividade e eficiência – são enormes. Eu recomendo atenção aos detalhes e a certeza de que não existe uma gravadora a laser que seja capaz de gravar todos os tipos de material. Com um trabalho estruturado, amostras e o aconselhamento de um especialista tudo sairá bem.

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