Лазерная гравировка, обладающая преимуществами высокой точности, бесконтактной работы и высокой эффективностью, стала одним из основных процессов обработки листов АБС-пластика, широко используемых в точной маркировке, изготовлении индивидуальных изделий и корпусов электронных компонентов. В отличие от традиционной механической гравировки, лазерная гравировка обеспечивает обработку путем воздействия на поверхность материала высокотемпературной энергии. Поэтому подходящие листы АБС-пластика должны соответствовать конкретным требованиям к материалам и характеристикам, чтобы избежать таких проблем, как карбонизация и деформация, обеспечивая эффект гравировки.
Основными предпосылками являются превосходное поглощение лазерного излучения и термическая стабильность. Листы АБС-пластика, подходящие для лазерной гравировки, должны обладать соответствующей способностью поглощать лазерную энергию.-Если поглощение слишком слабое, лазеру будет сложно сформировать четкие следы гравировки; если поглощение слишком сильное, локальные высокие температуры могут легко привести к карбонизации и почернению поверхности, что испортит внешний вид готового продукта. Как правило, листы ABS, изготовленные из первичной смолы, имеют более равномерное поглощение лазерного излучения благодаря своему чистому составу, тогда как модифицированные листы ABS с чрезмерным количеством наполнителей (таких как карбонат кальция и тальк) будут иметь неравномерную глубину гравировки из-за различий в поглощении лазера между наполнителями и смолой. Между тем, листовой материал должен обладать хорошей термической стабильностью, с температурой тепловой деформации не ниже 85 градусов. Это предотвращает коробление и деформацию, вызванную локальным нагревом во время лазерной гравировки, особенно для тонких листов толщиной менее 3 мм, где термическая стабильность напрямую влияет на точность размеров.
Низкая летучесть и отсутствие примесей-материала имеют решающее значение для обеспечения качества гравировки. Во время лазерной гравировки высокие температуры приводят к испарению следовых количеств летучих веществ с поверхности листа. Если лист АБС-пластика содержит переработанные материалы, пластификаторы или низкомолекулярные примеси, эти летучие вещества будут оставлять пары в области гравировки, что приводит к появлению «черных краев», «заусенцев» и даже резкого запаха, что влияет на окружающую среду обработки и чистоту готового продукта. В высококачественных-листах ABS-, пригодных для лазерной гравировки, должна использоваться 100 % первичная смола и не содержать летучих добавок. После гравировки на поверхности должны быть только четкие физические следы гравировки, без видимых слоев карбонизации или остатков. Это можно оценить путем испытания небольшого-образца: после лазерной гравировки края гравировки на листах высокого-качества должны быть гладкими и острыми, не оставлять черных пятен при протирании спиртом и не издавать резкого запаха.
Равномерное состояние поверхности и структурная плотность определяют точность гравировки. Лазерная гравировка требует чрезвычайно высокой плоскостности поверхности. Царапины, вмятины или изменения цвета на поверхности напрямую влияют на гравированный рисунок, влияя на эстетику готового продукта. Кроме того, внутренняя структура плиты должна быть плотной и однородной, без дефектов, таких как пузыри и расслоения. Неравномерная структура приводит к различиям в передаче лазерной энергии в разных областях, что приводит к неравномерной глубине одного и того же рисунка. Это особенно важно при гравировке мелкого текста (размер шрифта менее 2 мм) или сложных рисунков. Рекомендуется выбирать плиты АБС, изготовленные методом экструзии + каландрирования. Их шероховатость поверхности (Ra) может контролироваться ниже 0,8 мкм, а допуск по толщине - в пределах ±0,05 мм, что наилучшим образом соответствует высоким-требованиям точности лазерной гравировки.
При фактическом выборе параметры должны быть скорректированы в зависимости от конкретных требований к гравировке. Для гравировки на неглубокой поверхности (глубина 0,1-0,3 мм), например, для точной маркировки и гравировки QR-кода, рекомендуется использовать глянцевый лист ABS толщиной 1-2 мм, поскольку его гладкая поверхность обеспечивает более четкую гравировку. Для глубокой гравировки (глубина 0,5–1 мм), например трехмерного рельефа и утопленного текста, следует использовать более толстый лист (5 мм и более) с плотной структурой, чтобы предотвратить проникновение гравировки или поломку листа. Кроме того, для гравированных работ, требующих последующей окраски, рекомендуется матовый лист ABS, так как его микротекстура улучшает адгезию чернил и предотвращает отслаивание и размазывание после окраски.
Таким образом, выбор листов АБС-пластика, подходящих для лазерной гравировки, должен основываться на четырех основных требованиях: равномерное поглощение, стабильная термостойкость, чистый материал и высокая плоскостность. В практическом применении приоритет следует отдавать продуктам, изготовленным из первичного сырья, с низкой летучестью и соответствующими нормам термической стабильности. Необходимо проводить испытания небольших-партий, чтобы проверить эффект гравировки, чтобы в полной мере использовать преимущества высокой точности лазерной гравировки и производить готовую продукцию высокого-качества с четкими деталями, чистым внешним видом и точными размерами.
