Fino a pochi anni fa la marcatura laser a colori era limitata al solo nero. Il laser aveva questo limite rispetto ad altre tecnologie: la stampa a getto d’inchiostro o la tampografia, infatti, permettevano già da tempo la realizzazione di grafiche multicolore. Questo rappresentava un importante svantaggio per il laser, soprattutto nei settori dove l’estetica del prodottoè l’obiettivo principale (promozionale, medicale, cosmetico, automotive di lusso). Oggi, grazie allo sviluppo di nuove sorgenti laser – in particolare la tecnologia MOPA – e alla maggiore precisione nel controllo dei parametri via software, la situazione è cambiata drasticamente. Ottenere colori brillanti e stabili non solo è possibile, ma anche ripetibile con un’ottima affidabilità produttiva.
Comment fonctionne le marquage coloré ?
Le marquage coloré est un procédé basé sur l’interaction entre le laser et la surface du matériau, à travers la formation contrôlée d’une couche d’oxyde d’épaisseur variable. Cette couche modifie l’indice de réfraction de la lumière, générant des interférences optiques qui donnent lieu à différentes couleurs visibles en fonction de l’épaisseur formée et du type de matériau travaillé.
La longueur d’impulsion et d’autres variables du laser déterminent la quantité d’énergie utilisée pour chauffer la surface du matériau. De cette manière, il est possible d’obtenir une oxydation contrôlée et localisée de la surface du produit. En outre, une mise au point très précise de la zone à traiter est nécessaire pour garantir le processus de marquage de la couleur.
Comme il n’y a pas d’enlèvement de matière ni de gravure mécanique, il s’agit d’une modification de surface purement physique, ce qui est très apprécié dans les secteurs où une propreté et une intégrité maximales de la pièce sont requises.
Vous trouverez ci-dessous une vidéo du marquage coloré réalisé sur une plaque d’acier AISI 304 à l’aide d’un laser à fibre MOPA de 30 watts.
Sur quels matériaux peut-on effectuer un marquage laser coloré ?
Comme pour tout type d’application laser, l’effet et les paramètres sont très différents lorsqu’il s’agit de du marquage laser sur les métaux ou sur du plastique.
Aujourd’hui, le marquage coloré de l’acier est très populaire, car c’est le matériau qui réagit le mieux et sur lequel une large gamme de couleurs peut être réalisée. Le marquage coloré n’est en fait possible que sur des matériaux qui peuvent être oxydés de manière contrôlée et qui présentent des interférences de couleurs clairement visibles.
Là encore, les paramètres qui influencent le résultat sont la fréquence du laser, la puissance, la vitesse, la distance focale, etc.
Les matériaux utilisables pour le marquage coloré des métaux sont les suivants
- Acier inoxydable: le plus utilisé, il permet une gamme de couleurs large et stable.
- Titane: excellente réponse aux paramètres MOPA, avec des couleurs intenses et définies.
- Chrome et alliages de chrome: couleurs plus limitées mais bonne réponse à des paramètres précis.
- Autres métaux polis (cuivre, laiton) : théoriquement marquables mais moins stables dans le temps.
Le plastique n’est pas en soi adapté au marquage coloré par oxydation, car il ne forme pas de couche d’oxyde compatible avec ce type d’effet optique. Il existe cependant des pigmentations et des additifs spécifiques qui peuvent réagir à la lumière laser pour produire des variations de couleur (il ne s’agit toutefois pas d’un marquage « couleur » au sens strict, mais plutôt d’un effet thermique/pigmentaire).
Le laser idéal pour le marquage en couleur
Per questo tipo di processo noi consigliamo sempre il laser a fibra MOPA, che per le sue caratteristiche e prestazioni è quello più idoneo. Infatti il sistema Master Oscillator Power Amplifier (appunto il laser MOPA), consente di variare le forme d’onda del laser con durate dell’impulso comprese da 1ns e 350ns ed una varietà di combinazioni Frequenza/energia per impulso.
Par rapport au laser à fibre standard, le MOPA permet :
- Contrôle précis de l’impulsion laser: essentiel pour ajuster l’épaisseur de l’oxyde.
- Flexibilité de la forme d’onde: utile pour adapter le laser à différents matériaux.
- Large gamme de fréquences (de quelques kHz à > 1 MHz): essentielle pour gérer correctement l’apport de chaleur.
De plus, grâce à la possibilité de régler l’énergie par impulsion, le chevauchement entre les spots et la densité de puissance, le laser MOPA garantit une qualité esthétique supérieure à celle des autres systèmes.
