В нашей практике мы часто встречаем ситуацию, когда люди вроде бы что-то слышали и даже видели по теме нанесении цветности на металлы с помощью лазера, но вот какого-либо понимания о практической применяемости этой технологии для тех или иных технологических задач у подавляющего большинства заказчиков нет. И этот ликбез призван дать тот минимум сведений, на основании которого человек самостоятельно сможет принять для себя решение о необходимости либо возможности использования этой технологии.

Во-первых, нужно понимать, что цветом маркируются не все металлы. Алюминий, в настоящий момент маркируется белым либо серым цветом разной интенсивности. Цветность на простом железе так же крайне ограничена. Более-менее качественная передача цвета возможна лишь по сталям. При этом, химический состав сталей и, в частности, наличие редкоземельных добавок, напрямую влияет как на качество цветов, так и на их количество.

Более дорогие материалы, вроде титана, так же показывают очень хорошую цветность.

На практически всех сталях есть желто-золотые, серебряные и синие цвета в хорошем качестве.

А вот уже хороший красный цвет получить очень не просто. И если Вы не знаете марку стали того изделия, на котором наносится цветная маркировка, Вы должны быть готовы к отсутствию редких цветов.

Теперь кратко о самой физике процесса цветной лазерной маркировки.

Под воздействием импульсного лазерного излучения на поверхности металлов формируются сверхпрочные и сверхтонкие (несколько микрон) оксидные пленки. Возникают так называемые цвета побежалости. Впрочем, во многих научных исследованиях физики этих процессов указывается, что цветность достигается еще и за счет дифракции, т.к. поверхность металлов сильно структурируется под воздействием импульсного лазера.

С точки зрения конечного пользователя важна не столько физика, сколько практический вывод о применении этой технологии. К сожалению, нет и не может быть одинакового типового решения по маркировки цветом любых металлических изделий.

Разная толщина изделия, например, дает разный теплоотвод и для разных толщин изделий для получения одинаковых цветов должны быть подобраны разные параметры облучения.

Безусловно, есть некие общие рамки и частоты, в рамках которых должна быть произведена точная настройка оборудования, но не более. Это означает необходимость в высококвалифицированных специалистах – лазерщиках, понимающих физику процесса. Как правило, отработка технологии идет на первом изделии партии, которое, по сути, выбрасывается.

Так как цветность напрямую зависит от толщины формируемых пленок, для многих цветов такая маркировка крайне медленный процесс. Если хороший золотой цвет для многих сталей формируется на скорости маркировки порядка 2000 мм/сек, то уже красный может получаться на скоростях порядка 20-30 мм/секунду. При большой площади нанесения изображения, стоимость цветной маркировки может кратно превышать стоимость обычной маркировки просто за счет времени.

Тем не менее, при всех своих недостатках, цветная маркировка находит широчайшую область применения, в первую очередь при задачах брендирования и защиты продукции от контрафакта.

Один раз подобранный режим крайне сложно повторить и любая контрафактная продукция будет отличаться от оригинала просто качеством маркировки. Даже имея аналогичное оборудование добиться такой же настройки как на оригинале – практически не возможно в силу сложности задачи. Например, в ряде случаев цветность логотипа получается комбинацией значений девяти параметров, при этом, часть этих параметров, та же частота излучения, имеет спектр настроек от 1 до 1000 кГц.    

Кроме этого, формируя и структурируя поверхность, лазер способен получить такое качество обработанной им простой стальной поверхности, которое сравнимо с изделиями из ювелирных сплавов. Это выглядит очень дорого и соответственно воспринимается покупателями. Опять таки, крайне высокая стойкость оксидов позволяет говорить об очень долгих сроках службы таких покрытий.

В нашей практике встречались ситуации, когда для выставочных образцов ювелирных украшений готовились стальные таблички, которые после обработки лазером и нанесения цветности выглядели не менее дорого, нежели реальная ювелирка.

При этом, нам не хотелось бы, что бы выводом из данной статьи для конечного пользователя стало «цветная лазерная маркировка – это очень дорого». Это не совсем так. Для некоторых цветов, вроде золотого и серебряного это вообще не верно. Для других – всегда можно подобрать экономически оправданную середину, чуть более простой оттенок, менее насыщенный цвет, чуть меньшая площадь и т.п. вещи.