Лазерная гравировка, Резка с помощью лазера
В процессе лазерной гравировки обрабатываемый материал расплавляется лазерным излучением, а затем выпаривается. Интенсивность лазерного излучения должна при этом превышать определенное предельное значение, так называемую пороговую интенсивность. Пороговая интенсивность для материалов с высокой электрической проводимостью достигает большой величины. В обрабатываемом материале возникает углубление конической формы, параметры которого зависят от профиля лазерного луча и теплопроводности материала. Лазерная гравировка считается самой быстрой формой лазерной обработки.
В процессе лазерной резки пластины материала разделяют с помощью фокусированного луча лазера. Принципиально различают лазерную резку в инертном газе и лазерную испарительную резку. При резке в инертном газе материал, например, акрил, плавится и, соответственно, испаряется. При лазерной испарительной резке, например, дерева, частицы материала испаряются, минуя жидкую стадию.
Абляция (удаление)
В процессе абляции верхний слой материала выпаривается. Материалы с тонким верхним слоем, таким как цветное или анодированное покрытие, особенно подходят для лазерной гравировки. Так как в этих слоях лазерное излучение очень хорошо поглощается, даже при малой мощности лазера можно получать высококонтрастные изображения. При обработке лакированной пластмассы можно удалением цветного покрытия создавать изображения в стиле «день/ночь», например для панели приборов автомобилей.
Отжиг
Металл изменяет свой цвет при нагревании за счет эффекта отжига. Этот эффект возникает из-за структурного изменения поверхностного слоя. Лазерное излучение нагревает поверхность металла. Получаемая окраска зависит от температуры нагрева. Таким образом, меняя параметры лазерного излучения, можно получать светлые или темные оттенки. Единственный недостаток техники отжига: если маркированное изделие подвергнуть воздействию высокой температуры, то маркировка может сойти.
Вжигание
Наилучшие результаты маркировки металла достигаются методом вжигания специального покрытия с использованием керамических порошков (Trotec MetalFix). Покрытие наносится при помощи распылителя и удаляется по окончании гравировки. Используя такой метод лазерной гравировки, можно получать высококонтрастные изображения на металле с низким коэффициентом поглощения даже при помощи CO2 лазера. Металлическая поверхность окисляется в процессе обработки. Для гравировки стекла с использованием Nd:YAG лазера выпускается целый ряд порошковых покрытий.
Вспенивание
При лазерной обработке некоторых видов пластика происходит вспенивание. Лазерный луч плавит поверхность пластмассы. В объеме материала возникают пузырьки газа, которые при охлаждении не исчезают. Объем материала увеличивается за счет этих включений, и обработанная лазером поверхность кажется рельефной.
Изменение цвета и осветление
Этого эффекта можно достичь только при обработке пластмассы. Он существенным образом зависит от длины волны лазерного излучения и возникает, как правило, только при использовании Nd:YAG лазера или специализированного Nd:YAG лазера с удвоенной частотой излучения. Лазерное излучение проникает в пластмассу и поглощается цветными пигментами. Химическая структура пигментов меняется, что приводит к изменению цвета метериала. Так как лазерное излучение проникает внутрь пластмассы, то поверхность остается фактически неповрежденной. Результат такой обработки зависит от свойств материала и включенного пигмента.