Caso de Aplicação de Marcação a Laser: Marcação Colorida em Aço Carbono/Ferro
Caso de Aplicação de Marcação a Laser: Marcação Colorida em Aço Carbono/Ferro
Configuração do Equipamento: Laser de Fibra Chuangxin Série MFPT MOPA 60W
A marcação colorida é geralmente considerada uma aplicação exclusiva do aço inoxidável e das ligas de titânio, mas o laser MOPA também pode produzir alguns efeitos de cor únicos no aço carbono. Embora o espectro de cores do aço carbono não seja tão rico quanto o do aço inoxidável, tons como marrom, dourado, azul e roxo ainda podem ser obtidos, sendo adequados para identificação diferenciada de produtos como ferramentas e peças de ferragens.
1. Princípio da Marcação Colorida
O princípio da marcação colorida em aço carbono também é o efeito de interferência de filme fino — o laser forma uma camada de óxido na superfície, e diferentes espessuras da camada de óxido interferem para produzir diferentes cores.
Diferenças em relação ao aço inoxidável:
- O aço carbono contém carbono, e a presença de carbono durante a oxidação interfere na pureza da cor
- O espectro de cores do aço carbono é mais estreito que o do aço inoxidável, sendo mais fácil obter tons quentes (dourado, marrom, roxo) e mais difícil obter tons frios (azul, verde)
- O ferro fundido praticamente não pode ser colorido (a precipitação de grafite interfere severamente na cor)
2. Configuração do Equipamento
| Item | Parâmetro |
| Laser | Chuangxin Série MFPT, laser de fibra pulsado MOPA (classe 60W) |
| Comprimento de onda | 1066±3nm |
| Frequência de repetição | 1-4000 kHz |
| Faixa ajustável de largura de pulso | 2-500 ns |
| Potência de pico | Até 10kW |
| Resfriamento | A ar |
3. Parâmetros de Referência
A janela de parâmetros para marcação colorida em aço carbono é ainda mais estreita que no aço inoxidável. Abaixo estão valores de referência iniciais.
Parâmetros Iniciais para Cores Comuns
| Cor | Potência | Velocidade (mm/s) | Frequência (kHz) | Largura de Pulso (ns) | Espaçamento de Preenchimento (mm) | Desfoque |
| Dourado | 70-90% | 500-800 | 40-60 | 80-150 | 0,01-0,02 | -0,5~-0,8mm |
| Marrom | 60-80% | 300-600 | 30-50 | 100-200 | 0,02-0,03 | -0,3~-0,5mm |
| Azul | 80-100% | 400-600 | 70-90 | 50-100 | 0,01-0,02 | -0,3~-0,5mm |
| Roxo | 70-90% | 400-700 | 50-70 | 50-100 | 0,01-0,02 | -0,3~-0,5mm |
Sincero sobre coloração em aço carbono: A repetibilidade e consistência da marcação colorida em aço carbono não são tão boas quanto no aço inoxidável. Se o cliente precisar de efeitos coloridos estáveis, recomenda-se prioritariamente o aço inoxidável ou ligas de titânio. No aço carbono, o mais adequado são “efeitos decorativos em tons quentes” em vez de controle preciso de cores.
4. Características do Resultado
- Espectro de cores: Principalmente dourado, marrom, roxo; azul é mais difícil de estabilizar
- Saturação: Não tão vívida quanto no aço inoxidável, tendendo a uma “sensação fosca”
- Consistência: A resposta de cor varia significativamente entre diferentes lotes de aço carbono
- Exigência de superfície: Quanto mais lisa e uniforme a superfície, melhor o efeito de cor
5. Observações Importantes
- Influência extrema do grau do aço carbono: O aço de baixo carbono tem melhor efeito de coloração que o aço de médio e alto carbono, pois quanto menor o teor de carbono, menor a interferência na cor
- Pré-tratamento da superfície: Antes da coloração, é necessário remover completamente ferrugem e óleo, caso contrário, a cor ficará irregular
- Consistência em lote: Variações no lote de aço carbono afetam significativamente a cor. Cada lote requer nova amostra para confirmação
- Ferro fundido não é adequado: O ferro fundido tem alto teor de carbono (>2%), tornando a coloração praticamente inviável
- Recomendação prática: Se o cliente solicitar marcação colorida em aço carbono, recomenda-se fazer uma amostra primeiro para confirmar o efeito e gerenciar as expectativas do cliente
- Identificação decorativa de marca em ferramentas de alto padrão
- Logotipos diferenciados em peças de ferragens
- Decoração em artesanato de aço carbono
- Identificação de marca em ferramentas de corte (efeito dourado/marrom)
6. Cenários de Aplicação
Resumo: O aço carbono pode produzir efeitos coloridos em tons quentes com o MOPA de 60W, mas a riqueza de cores e a estabilidade não são tão boas quanto no aço inoxidável. Se o cliente precisar de cores, opte pelo aço inoxidável se possível; se apenas o aço carbono for viável, dourado e marrom são as opções mais confiáveis.
*A marcação colorida em aço carbono é sensível ao material e ao estado da superfície. Certifique-se de fazer uma amostra primeiro.*
