Современные предприятия уделяют все больше внимания маркировке своей продукции. От качества нанесенной информации зависит идентификация деталей, контроль на этапах производства и защита от подделок. Поэтому все чаще компании переходят на лазерную технологию нанесения маркировки — точную, надежную и адаптируемую под любые задачи.
Лазерная маркировка позволяет наносить символы, штрихкоды и графику на металл, пластик, стекло и другие материалы без механического контакта. Метод стал стандартом во многих отраслях: от машиностроения до медицины.
В этой статье разбираем, как работает технология лазерной маркировки, какие бывают ее виды и какие преимущества она дает производству
Принцип работы технологии лазерной маркировки
Лазерный маркиратор создает сфокусированный луч света с высокой плотностью энергии. Излучение направляется через оптическую систему, где формируется пучок заданной мощности и диаметра. Этот пучок фокусируется на поверхности материала и воздействует на верхний слой с высокой точностью — до долей миллиметра.
Интенсивность излучения можно регулировать. Поэтому один и тот же лазер способен наносить едва заметные знаки на чувствительных материалах или выполнять глубокую гравировку на металле.
Что происходит при воздействии луча
В момент взаимодействия луча с материалом происходит локальное изменение структуры поверхности. Энергия лазера преобразуется в тепло, и в зависимости от настроек возникает один из четырех эффектов:
- изменение цвета поверхности (отжиг);
- удаление слоя материала (гравировка или абляция);
- частичное плавление с последующим затвердеванием;
- микровоздействие без деформации основы.
Также в некоторых случаях луч только изменяет отражающую способность поверхности, не разрушая ее. Такой метод применяют, когда важно сохранить целостность изделия, например, при маркировке оптики, датчиков или медицинских инструментов.
Почему лазер подходит для разных материалов
Каждый материал по-разному реагирует на длину волны излучения. Поэтому для маркировки применяются разные типы лазеров:
- волоконные (≈1064 нм) — оптимальны для металлов и твердых сплавов;
- CO₂-лазеры (≈10,6 мкм) — для неметаллических и органических материалов;
- ультрафиолетовые (≈355 нм) — для хрупких или термочувствительных поверхностей.
Кроме того, при правильной настройке лазерного режима маркировка остается устойчивой к механическим, химическим и температурным воздействиям.
Кто управляет процессом
Маркировка полностью автоматизирована. Оператор задает изображение и параметры обработки в программном обеспечении. Система точно рассчитывает траекторию луча, поддерживает одинаковую глубину и контрастность нанесения. Поэтому лазерная маркировка подходит как для единичных изделий, так и для конвейерных производственных линий. При переходе на новую партию деталей достаточно загрузить другой шаблон — оборудование адаптируется без переналадки и простоя.
Виды лазеров для маркировки
Современные системы лазерной маркировки различаются по типу источника излучения. От этого зависит спектр обрабатываемых материалов, глубина и контраст нанесения, а также скорость работы оборудования. Ниже — основные типы лазеров, которые применяются в промышленности.
Волоконные лазеры
Волоконный лазер — самый востребованный вариант для промышленного применения. Излучение формируется в оптоволокне, усиленном редкоземельными элементами (чаще всего иттербием). Такой тип лазера имеет длину волны около 1064 нм и идеально подходит для металлов: стали, алюминия, титана, латуни, меди и их сплавов.
Волоконный маркиратор дает четкое изображение даже на отражающих поверхностях. Он не требует расходных материалов, а ресурс лазерного источника достигает 100 000 часов, что эквивалентно нескольким годам бесперебойной работы. Поэтому этот тип оборудования чаще всего выбирают предприятия, которым нужна стабильная маркировка в серийном производстве.
Также волоконный лазер можно использовать для цветной маркировки: при определенных параметрах излучения на нержавеющей стали формируется цветная оксидная пленка.
CO₂-лазеры
CO₂-лазер применяет газовую среду на основе диоксида углерода. Длина волны излучения — около 10,6 мкм, что делает его эффективным при работе с неметаллическими материалами.
Этот тип лазера используют для маркировки дерева, стекла, кожи, бумаги, пластика и оргстекла. Луч CO₂ аккуратно обрабатывает поверхность, не оставляя трещин и термических деформаций.
Кроме того, CO₂-маркировка часто используется в пищевой и фармацевтической промышленности для нанесения даты, логотипа или QR-кода на упаковку, крышки и этикетки. У таких систем невысокая стоимость владения и простое обслуживание, поэтому они хорошо подходят для непрерывных производственных линий.
Ультрафиолетовые лазеры
Ультрафиолетовые (UV) лазеры работают на длине волны около 355 нм. Это коротковолновое излучение с высокой плотностью энергии, но низким тепловым воздействием.
Основное преимущество UV-лазера — возможность наносить маркировку без повреждения структуры материала. Поэтому этот тип оборудования применяют в электронике, микроэлектромеханических системах и медицине. Он подходит для стекла, кремния, ПВХ, поликарбоната и других чувствительных материалов, где важна высокая точность и отсутствие зоны нагрева. Также ультрафиолетовые лазеры используют для контрастной маркировки белых пластиков, где другие типы излучения дают слабый результат.
Зеленые лазеры
Зеленый лазер имеет длину волны 532 нм и используется для обработки материалов с высокой отражающей способностью — меди, золота, серебра и некоторых полированных сплавов.Он обеспечивает стабильную маркировку без отражений и перегрева. Кроме того, зеленые лазеры хорошо справляются с полупрозрачными материалами, где волоконное или CO₂-излучение проходит насквозь.
Такие установки чаще применяют в ювелирной промышленности, производстве электронных компонентов и изготовлении печатных плат.
Основные методы лазерной маркировки
Гравировка
Лазерный луч испаряет тонкий слой материала и формирует углубление. Глубина гравировки зависит от мощности и времени воздействия. Такой метод применяют для металлов, твердых пластиков, стекла и керамики. Получающаяся маркировка не стирается и хорошо читается даже при интенсивной эксплуатации изделия. Гравировку часто используют для нанесения серийных номеров, технических характеристик и логотипов на промышленные детали.
Отжиг
Отжиг — это термическое изменение цвета поверхности без удаления слоя материала. Под действием лазера происходит локальное окисление, и на поверхности появляется контрастный рисунок. Метод подходит для нержавеющей стали, титана и сплавов, где важно сохранить структуру материала. Маркировка после отжига остается гладкой, без углублений, что важно для медицинского и пищевого оборудования.
Абляция
Абляция — это частичное удаление верхнего слоя покрытия, при котором обнажается контрастная подложка.Метод применяют для анодированного алюминия, окрашенных металлов и двухслойных пластиков. Такой способ дает четкий контраст и используется для нанесения QR-кодов, штрихкодов и другой машиночитаемой информации.
Вспенивание
При вспенивании лазер кратковременно нагревает поверхность пластика, создавая микропузырьки. Свет рассеивается, и участок становится светлее или белее. Метод используют для темных пластиков, где нужно добиться видимого контраста без глубокого нагрева. Вспененная маркировка хорошо читается и не повреждает структуру изделия.
Преимущества технологии лазерной маркировки
Лазерная маркировка стала стандартом во многих отраслях: от машиностроения до фармацевтики. Причина в том, что она сочетает точность, долговечность и низкие эксплуатационные расходы. Ниже — основные преимущества технологии, которые напрямую влияют на эффективность бизнеса.
Высокая точность и стабильное качество
Лазер работает с точностью до десятков микрон. Он наносит изображение, код или текст строго в заданных координатах, без смещения и искажений. Даже при серийном производстве с тысячами одинаковых деталей каждый знак получается идентичным. Такого качества невозможно достичь при механической гравировке или струйной печати, где инструмент изнашивается или капля краски меняет форму. Поэтому лазерная маркировка используется там, где нужна стабильность параметров: в авиации, автомобилестроении, электронике и медицине.
Отсутствие расходных материалов
Лазер не требует чернил, растворителей, пленок или матриц. Все процессы происходят за счет излучения. Это полностью исключает дополнительные закупки, складирование и утилизацию расходников.
Кроме того, оборудование не загрязняет рабочую зону и не требует чистки от остатков краски, что снижает время обслуживания и риски простоев. Для производственных линий это означает минимальные эксплуатационные затраты при стабильном результате.
Долговечность и стойкость маркировки
Изображения, нанесенные лазером, не выгорают и не стираются. Лазер изменяет структуру верхнего слоя материала, поэтому маркировка сохраняется даже при воздействии химикатов, влаги или температуры. Это особенно важно для оборудования, которое работает на улице, в цехах с повышенной влажностью или температурой. Такой результат невозможно получить при печати чернилами: краска постепенно разрушается, особенно при контакте с маслом или растворителями.
Универсальность для разных материалов и задач
Одно и то же оборудование можно использовать для разных типов поверхностей: металла, пластика, стекла, дерева, резины. Достаточно изменить параметры излучения или фокусное расстояние.
Кроме того, лазерная система поддерживает нанесение буквенно-цифровых обозначений, штрихкодов, QR-кодов и микротекстов. Это делает технологию универсальной для любых производственных задач: от маркировки деталей и шильдов до брендирования продукции.
Простая интеграция в производственные процессы
Современные лазерные маркеры легко подключаются к конвейерам и автоматическим линиям. Программное обеспечение позволяет управлять скоростью, порядком нанесения и обмениваться данными с ERP-системами. Поэтому маркировку можно встроить в поток производства без участия оператора. Это повышает производительность и снижает риск ошибок. Лазерная система работает стабильно даже в режиме 24/7, что делает ее удобной для крупных производств.
Экономичность при долгосрочной эксплуатации
Хотя стартовая стоимость лазерного оборудования высокая, за счет отсутствия расходных материалов и низких затрат на обслуживание оно быстро окупается. Для предприятий с постоянным потоком продукции срок окупаемости обычно не превышает 12–18 месяцев. После этого оборудование продолжает работать практически без затрат, снижая себестоимость единицы продукции. Поэтому лазерная маркировка выгодна в долгосрочной перспективе, особенно при серийных и массовых производствах.
Лазерная маркировка становится не просто инструментом нанесения данных, а частью цифрового управления производством. Сегодня каждая нанесенная метка может использоваться для учета, контроля и аналитики — от отслеживания партии до подтверждения подлинности товара.
Эта технология все чаще рассматривается не как отдельное оборудование, а как элемент системы прослеживаемости и автоматизации. На предприятиях ее интегрируют в MES- и ERP-системы, связывают с базами данных и сканирующими модулями. В результате маркировка перестает быть технической операцией и превращается в источник данных о производстве.
Для бизнеса это означает прозрачность, контроль и снижение затрат. А для рынка в целом — переход от простого нанесения знаков к полноценной цифровой идентификации продукции, где каждая деталь имеет свой уникальный «цифровой паспорт».