中國報告大廳網(wǎng)訊，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，激光打標(biāo)技術(shù)憑借其高精度、永久性等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于塑膠材料等多個領(lǐng)域。隨著行業(yè)發(fā)展，2025年激光打標(biāo)機(jī)行業(yè)技術(shù)不斷革新，不同類型的激光打標(biāo)機(jī)在材料加工上展現(xiàn)出不同特性。為探究紅外與紫外激光打標(biāo)機(jī)對復(fù)合材料打標(biāo)性能的影響，研究人員選用特定設(shè)備和材料開展了相關(guān)實驗。

  一、激光打標(biāo)機(jī)實驗材料與設(shè)備準(zhǔn)備

  《2025-2030年全球及中國激光打標(biāo)機(jī)行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，實驗選用了三種在日常生活中應(yīng)用廣泛的塑膠材料，分別是滑石粉改性阻燃聚丙烯(PP)料、阻燃聚碳酸酯(PC)料、玻纖增強(qiáng)阻燃聚酰胺(PA)料。其中，PP 料為上海日之升科技有限公司的 TD40 - 2802，PC 料來自中廣核俊爾新材料有限公司的 C2NH - 04，PA 料是該公司的 PA - P6/WA140。同時，準(zhǔn)備了多種儀器與設(shè)備，包括海天塑機(jī)集團(tuán)有限公司的注射機(jī) MA900/260 用于樣品制備，杭州彩譜科技有限公司的分光測色儀 CS - 610B 以及天準(zhǔn)精密技術(shù)有限公司的自動影像測量儀 VMC432 用于性能測試與表征，還有大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司的紅外激光打標(biāo)機(jī) KM30(最高功率 30W，波長 1064nm)和紫外激光打標(biāo)機(jī) UV - 3K(額定功率 1200W，波長 355nm)，這兩種激光打標(biāo)機(jī)是本次研究的關(guān)鍵設(shè)備。

  二、激光打標(biāo)機(jī)實驗樣品制備與性能測試

  在樣品制備環(huán)節(jié)，稱取 3kg PP 復(fù)合材料，在 80℃烘箱烘干 2h 后，于 230℃注塑成 2mm 厚色板;3kg PC 復(fù)合材料在 100℃烘箱烘干 4h，在 290℃注塑成相同規(guī)格色板;3kg PA 復(fù)合材料同樣在 100℃烘干 4h，于 260℃注塑成 2mm 厚色板。性能測試時，利用兩種激光打標(biāo)機(jī)在樣品色板表面刻蝕直徑 15mm 的實心圓，并調(diào)整工藝參數(shù)獲取一系列圖案。通過分光測色儀與自動影像測量儀，對比激光打標(biāo)前后材料刻蝕處的明暗度變化(ΔL)、色差變化(ΔE)以及標(biāo)記圖案微觀形貌，以此評價材料的激光打標(biāo)效果。

  三、紅外激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)效果分析

  紅外激光打標(biāo)機(jī)因價格較低、適應(yīng)力強(qiáng)，是眾多企業(yè)的首選。其采用 “熱加工” 方式，利用激光使材料表面吸收能量后產(chǎn)生熱激發(fā)，出現(xiàn)形變、熔融等現(xiàn)象，工藝參數(shù)不當(dāng)易產(chǎn)生標(biāo)記不良。對 PP、PA、PC 色板打標(biāo)測試發(fā)現(xiàn)，PP 料打標(biāo)圖案顏色深度隨激光功率降低變淺，隨打標(biāo)速率降低加深，Q 頻越高、填充間距越大則顏色越淺;PA 料因良好的耐熱性和阻燃劑作用，用 30W 紅外激光設(shè)備難以形成清晰圖案;PC 料因碳含量高易受熱分解炭化，打標(biāo)規(guī)律與 PP 料相似但顏色更深。色差測試表明，相同工藝下，ΔL (PC)>ΔL (PP)>ΔL (PA) ，ΔE (PC)>ΔE (PP)>ΔE (PA)，PA 料標(biāo)記效果差，PP 料和 PC 料標(biāo)記效果較好。

  四、紫外激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)效果分析

  紫外激光打標(biāo)機(jī)波長 355nm，生產(chǎn)成本和技術(shù)難度高，售價也更高。其采用 “冷加工” 方式，利用高能量光子打斷材料化學(xué)鍵，加工后材料邊緣光滑，熱影響小。實驗中，額定功率下，PP、PA、PC 料打標(biāo)圖案顏色深度隨打標(biāo)速度降低變淺，填充間距增大顏色更深，Q 頻越大顏色越淺。測試數(shù)據(jù)顯示，1200W 的紫外激光打標(biāo)機(jī)對三種材料均有較好標(biāo)記效果，其中玻纖增強(qiáng)阻燃 PA 料因自身特性圖案顏色深度低于 PP、PC 料，PC 料標(biāo)記顏色更深。

  五、兩種激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)效果對比

  對兩種激光打標(biāo)設(shè)備在不同工藝下的打標(biāo)圖案進(jìn)行色差測試對比發(fā)現(xiàn)，紫外激光打標(biāo)機(jī)對改性 PP、PA 料的標(biāo)記效果優(yōu)于紅外激光打標(biāo)機(jī)，最佳工藝為 M;紅外激光打標(biāo)機(jī)對改性 PC 料的標(biāo)記效果優(yōu)于紫外激光打標(biāo)機(jī)，最佳工藝為 F。在實際生產(chǎn)中，選擇合適的激光打標(biāo)工藝與設(shè)備，可節(jié)約成本、降低質(zhì)量風(fēng)險并提高生產(chǎn)效率。

  綜上所述，最高功率 30W 的紅外激光打標(biāo)設(shè)備對滑石粉改性 PP 料、阻燃 PC 料標(biāo)記效果較好，對玻纖增強(qiáng)阻燃 PA 料效果較差;額定功率 1200W 的紫外激光打標(biāo)機(jī)對三種材料均有較好標(biāo)記效果。整體上，紫外激光打標(biāo)機(jī)行業(yè)打標(biāo)效果更優(yōu)，但綜合設(shè)備價格，對于常用的 PP、PC 料，紅外激光打標(biāo)設(shè)備性價比更高;對于耐熱性好的阻燃 PA 料，紫外激光打標(biāo)機(jī)更為合適。此次研究成果為企業(yè)在塑膠材料激光打標(biāo)工藝選擇上提供了重要參考，有助于推動激光打標(biāo)技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的精準(zhǔn)應(yīng)用與發(fā)展。

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