Marcado láser sobre plásticos en la industria médica y automotriz
Conoce cuáles son los factores que determinan la calidad de un grabado láser excepcional en las piezas clave de estas industrias
El marcaje láser brinda trazabilidad, seguridad del producto y alta legibilidad
Plásticos en la industria automotriz
Materiales para el diseño de automóviles y tecnologías futuras
En ingeniería automotriz, el diseño, la funcionalidad y la innovación técnica son clave. Las posibles aplicaciones de los plásticos son aparentemente ilimitadas y están en constante evolución. La seguridad, el placer de conducir y la dinámica, la reducción de peso, la resistencia al calor, las soluciones de visualización o la estructura de la superficie impulsan la innovación. Si bien los interiores de los automóviles ya están hechos casi exclusivamente de plástico, este material también se usa cada vez más en el área de la carrocería.
Plásticos en la industria automotriz
Materiales para el diseño de automóviles y tecnologías futuras
La seguridad del paciente, la higiene y biocompatibilidad, la versatilidad y la robustez o la facilitación de la atención al paciente son solo algunas de las palabras de moda que ilustran las muchas ventajas de los plásticos para aplicaciones médicas. Además del cuidado y tratamiento de pacientes, las áreas de aplicación incluyen principalmente el uso de plásticos como materia prima para la fabricación de instrumentos y dispositivos médicos, así como implantes.
Aplicaciones y requerimientos
Aplicaciones médicas
Aplicaciones automotrices
Ejemplos de aplicaciones plásticas
- Catéter, mangueras, tubos, abrazaderas de manguera
- Cucharas/botellas de medicamentos, tapas de botellas
- Bolsas/tubos para alimentación, respiración, infusión
- Accesorios (relojes inteligentes, audífonos, bombas de insulina, etc.)
- Máscaras de ventilación, tubos de ventilación
- Equipos de succión quirúrgica y cánulas de succión
- Equipos de infusión, transfusión o diálisis
- Carcasas de dispositivos médicos eléctricos, incluyendo dispositivos de precisión que deben ser altamente estériles
- Cajas de transporte
- Implantes de columna y articulaciones
- Implantes de pecho
- Placas o tornillos para huesos
- Material de sutura
- Jeringas, cánulas
- Sets de infusión
- Válvulas anti-cólicos
- Biberones y chupetes
- Anillos de sellado
- Componentes electrónicos
- Paneles de control y panel de instrumentos
- Capas de recubrimiento de plástico
- Asientos y material de tapizado
- Pedales
- Líneas de combustible y tanques de combustible
- Guarniciones
- Parabrisas irrompibles
- Espuma trasera para sellar
- Correas y conexiones de correas
- Bridas, elementos de unión
- Intermitentes y faros
- Embellecedores, parachoques, carrocerías de spoiler
- Tapas de tanque de combustible
- Botones e interruptores
- Carcasas de espejo
- Choque y silenciador
- Placas de características
Propiedades requeridas del material, entre otras
- Biocompatibilidad
- Transparencia
- Resistencia a desgarros
- Movilidad, Flexibilidad
- Diferentes colores para una fácil distinción
- Reutilización
- Uso desechable posible
- Fácil limpieza
- Bajo peso
- Resistencia a los agentes de limpieza
- Resistencia al quiebre, resistencia a impactos
- Resistencia a la abrasión
- Protección contra llamas
- Resistencia al calor
- Conductividad eléctrica
- Capacidad de aislamiento eléctrico
- Resistencia a refrigerantes, gasolina, aceite, etc
- Sello
- Amortiguación
- Bajo peso
- Resistencia a la rotura, resistencia al impacto
- Posibilidad de coloración, calidad óptico-háptica
- Libre de vapores/poco contaminante
Procedimientos de marcaje láser sobre plásticos
Dependiendo de la longitud de onda del sistema láser seleccionado y las propiedades de los plásticos, se consiguen diferentes efectos de marcaje. Los sistemas láser adecuados son CO2, fibra y otros láseres de estado sólido.
Carbonización
La coloración oscura se produce durante la carbonización. Los compuestos plásticos se descomponen y se libera el carbono de estos compuestos. La irradiación láser decolora el plástico debajo de la superficie, que no se ve afectado externamente.
Las decoloraciones resultantes varían de gris a gris azulado a negro. La carbonización se usa principalmente para plásticos de colores claros, ya que se logra un efecto de color de claro a oscuro y, por lo tanto, generalmente un muy buen contraste.
Espuma/hacer espuma
La formación de espuma provoca una marca táctil sublime en la superficie. Esto se debe a la desgasificación durante el marcaje con láser: las pequeñas burbujas que se depositan en la superficie del material se reflejan de forma difusa y producen marcas de colores claros en los materiales más oscuros.
Eliminación de capas
En el proceso de eliminación de capas, el láser funde capas de la superficie de plástico y las elimina. Se elimina el material en sí o su recubrimiento, que normalmente se aplicaba con el objetivo de lograr un efecto de marcaje específico. De esta manera, la pintura se puede eliminar con alta precisión en el espesor deseado de la capa de plástico subyacente de diferente color, que se vuelve visible como resultado.
Diseño Día-Noche
Con el llamado diseño de día y noche o eliminación de pintura, se elimina el revestimiento de una pieza del material de sustrato transparente. Los símbolos nítidamente definidos resultantes se pueden retroiluminar en la oscuridad. Un ejemplo son las pantallas de automóviles. La eliminación de alta precisión de varias capas de pintura de diferentes colores también produce los efectos de marcaje deseados con una gran nitidez de contorno sin dañar la capa inferior.
Grabado
El grabado láser crea un marcaje profundo al fundir el material grabado y la posterior vaporización. Las marcas grabadas son extremadamente robustas y resistentes al desgaste. La marca sigue siendo legible incluso con posibles procesos de recubrimiento posteriores.
Procedimientos de marcaje y efectos del marcaje en plásticos
Los sistemas de marcaje láser difieren en sus longitudes de onda según el medio láser estimulante. El marcador láser más adecuado para cierta aplicación dependerá de los materiales a marcar. Algunos láseres son más versátiles que otros, ya que son adecuados para varios materiales.
Al marcar plásticos, los láseres con longitudes de onda más cortas tienden a lograr los mejores resultados. No obstante, los láseres de fibra son los sistemas más utilizados en el marcaje de piezas industriales. Esto se debe a que ofrecen muy buenos resultados de marcaje para la mayoría de las aplicaciones cuando se mezclan aditivos en los plásticos. Estos resultados, junto a los costos operativos y de compra relativamente bajos y una larga vida útil de la máquina, los convierten en la solución perfecta para la mayoría de los usuarios.
Al menos para varios plásticos de colores claros, la luz láser UV de onda corta es ventajosa ya que no calienta ni daña el material durante el marcaje en frío, sino que aplica marcas de alto contraste. El marcado con láser UV es especialmente adecuado para silicona o poliamida blanca, es decir, para plásticos que se pueden marcar de forma óptima con láser UV incluso sin añadir aditivos.
Los láseres de CO2 son adecuados para marcar materiales de baja resistencia (es decir, neumáticos) y PVC y PET.
Flexibilidad, calidad, eficiencia: Las ventajas del marcaje láser de plásticos
Rápido y flexible
El marcaje láser es la forma más rápida y flexible de aplicar contenido cambiante. Esto es importante para el marcaje consecutivo en serie de placas de características de automóviles o números de artículo, pero también para el marcaje UDI específico del producto de dispositivos médicos.
Sin contacto y versátil
El marcaje láser es sin contacto, no es necesario un tratamiento previo de las superficies a marcar. Se puede marcar con láser materiales de varias calidades, es decir, plásticos con estructuras rugosas, curvas o reflectantes o incluso con suciedad.
Permanente, confiable legible y trazable
Las marcas láser no son abrasivas y son permanentes ya que el láser cambia el material, no solo su superficie. Como resultado, los contenidos aplicados que van desde caracteres y números hasta códigos y símbolos son de alto contraste y fáciles de leer, tanto para el ojo humano como para las máquinas. Las marcas de larga duración de alta calidad garantizan una trazabilidad completa a lo largo de toda la vida útil del producto o la pieza marcados.
Fácil integración
El software de marcaje láser de última generación es compatible con la mayoría de los protocolos de comunicación industrial, se puede integrar fácilmente en entornos de producción y puede transferir datos en serie al proceso de marcaje.
Marcaje higiénico
Los plásticos que no deben emitir sustancias nocivas para proteger la salud humana pueden marcarse de forma biocompatible con el láser. Dado que la superficie de estos plásticos sensibles solo cambia mínimamente mediante el llamado marcaje con láser frío, que se logra con un láser UV, se cumplen los requisitos de higiene central, ya que la adhesión de gérmenes puede evitarse mediante el marcaje sin daños con baja entrada de calor.
Mayor eficiencia de producción, menores costos
El uso de un sistema láser para el marcaje directo de piezas no solo mejora la calidad del marcaje a largo plazo, sino que también aumenta la eficiencia de la producción y reduce los costos. Los costos de consumibles y mantenimiento son bajos, y los errores de marcaje y, por lo tanto, los rechazos pueden eliminarse virtualmente con la ayuda de un sistema de cámara con láser integrado para la alineación e inspección del marcaje.
