Aditivos plásticos que permiten el marcaje sin tinta

El desarrollo y refinamiento de los aditivos plásticos para sensibilidad láser habilita un marcaje de gran contraste de los plásticos en combinación con un rayo láser adecuado.

Gracias a los láser, los fabricantes pueden escribir caracteres e imágenes sobre cualesquiera partes plásticas que pueda pensar, sin importar cual es la forma o superficie de la estructura que se pueda tener.

Las fechas de caducidad en los cierres de la botella, números de serie y partes técnicas o marcar artículos con un número de identificación o aún códigos de barras indestructibles, todo es posible con los avances de materiales y láser.

Marcaje y codificación de plásticos

El láser NIR está ganando importancia y preferencia cuando entra al marcaje y codificación de plásticos.

Eco-amistad, durabilidad, indelibilidad y flexibilidad son sólo unos cuantos aspectos que dan prioridad al marcaje y codificación láser sobre otras técnicas de marcaje. Generalmente es aceptado como la mejor manera para marcar permanentemente termoplásticos en algunas industrias.

Sin embargo, la mayoría de los plásticos no se pueden marcar de manera económica y con resultados adecuados sin el uso de los aditivos sensibles al láser.

Al utilizar el paquete de aditivos correcto, una amplia variedad de polímeros en casi cualquier color se pueden hacer marcables con láser y las expectativas de gran calidad, gran funcionamiento de polímero se cumplirán.

Calidad del rayo láser

Varios tipos de láser se encuentran disponibles con distintos medios activos, ajustes y ópticas. Todos estos influenciarán en la calidad del rayo láser y por lo tanto, la variación en las posibles programaciones.

Muchos tipos disponibles comercialmente del láser de estado sólido (LES (SSL)) se emplean en el marcado láser, cada uno con sus propias características específicas (lámpara - contra bombeado por diodos - contra lado extremo de bombeo, etc.) No es posible clasificar cierto láser como "el mejor".

Debe escoger el tipo de láser, teniendo en cuenta los requerimientos de la marca del láser de su uso específico, tal como contraste, velocidad y definición.

Aditivos correctos

Para encontrar su aditivo correcto para su uso significa que tiene que ser claro acerca de sus requerimientos. ¿Qué condiciones previas tiene? ¿Qué es lo que quiere lograr?

El polímero tiene una influencia sobre el color de la marca, mientras que un aditivo láser mejora el resultado de marcaje.

El aditivo de láser puede verse como un catalizador para marcaje, por lo que es una concentración de umbral mínimo para iniciar una marca, subiendo hasta una concentración óptima. Una cantidad sobre el óptimo no ayuda a mejorar el marcaje.

La mayoría de los aditivos de láser adecuados y su concentración debe determinarse en base de caso por caso. Dependiendo del aditivo utilizado y la formulación de polímero, las cargas para estas cargas aditivos pueden ser tan bajas como 0.1 por ciento por peso en la parte final, mientras que más cargas normales en la mayoría de los casos es de 0.3-0.5%.

La presencia de otros aditivos en la formulación de un colorante, antioxidantes, estabilizadores, retardantes de llama o rellenos, puede afectar adversamente los resultados de marcaje, a pesar de que los plásticos permanecen marcados en la mayoría de los casos.

Vital la composición del material

En un renglón marcado con láser NIR sencillo podemos encontrar una combinación de polímero sin cambios, las partículas carbonizadas y burbujas de gas. La composición del material definitivo es vitalmente importante con objeto de obtener resultados óptimos. Los aditivos del láser NIR transforman la energía de la luz láser y por lo tanto alcanzan un cambio de color visible.

Los absorbedores de longitud de onda tradicionales son aditivos incorporados en la matriz de plástico durante el procesamiento que absorben la longitud de onda de láser particular y transforman la luz láser en calor.

Este calor induce a una reacción de cambio de color en el polímero mismo y estos pigmentos son muy eficaces en los polímeros particulares. Las ventajas de estos aditivos son su alta estabilidad de temperatura y transparencia. Este tipo de aditivo se encuentra más comúnmente como en polvo.

Dependiendo del tipo de programaciones de polímeros y láser, la marca aparecerá ya sea clara u oscura.

Estos aditivos son fáciles de incorporar en las formulaciones existentes; estos dan marcajes bien definidos de gran contraste aún con intensidades láser bajas. Es esencial que los aditivos se procesen dentro de un concentrado de color o compuesto antes de ser agregados al paso de producción final para asegurar el mezclado óptimo. Estos demuestran la versatilidad siendo neutros en color o aún transparentes y son confiables debido a la tasa baja de adición.

Ventajas que brinda la tecnología

La carbonización independiente de la matriz es un aditivo granular que consiste de partículas de tamaño micra, cada uno de los cuales contiene tanto un absorbedor láser como un formador de color.

Estas partículas se incorporan a un transportador de resina "universal", usualmente polietileno (PE) y se venden como concentrado de plástico que no cree polvo. Con esta combinación, las partículas se oscurecen cuando se exponen al rayo láser. Como tal, el funcionamiento de marcaje láser no se basa más en la capacidad de formación de color del polímero base en la formulación del cliente. Una marca consistente de gran calidad se logra sin importar la base de polímero.

Las ventajas de estos gránulos son su versatilidad y lo adecuado para una amplia variedad de polímeros.

Los gránulos mejoran el funcionamiento del marcaje láser de "oscuro a claro" de la mayoría de los termoplásticos. Estos aditivos ya sea que puedan ser incorporados en concentrados de color junto con otros aditivos y colores o pueden ser agregados durante el paso de producción final del producto.

La segunda opción ofrece flexibilidad, pero el sistema de transporte existente (PE) no debe interferir con el uso final. Si requiere marcaje láser para muchos polímeros distintos, este material de marcaje intrínsecamente le ofrece la mayor flexibilidad en su producción

Las tapas y los cierres se utilizan ampliamente como transportadores de información, pero llame para marcajes robustos de línea fina/de gran definición; los aditivos llenan esa necesidad. Los sellos y tiras ofrecen una seguridad mejorada y facilidad de rastreo para los usos, pero requieren estabilidad de UV, la resistencia al clima y al solvente; estos gránulos cumplen también con estos requerimientos.

Necesidades del mercado global

La necesidad de rastreo y rastreo es inevitable en el mercado global de hoy en día y los requerimientos para la prueba de falsificación, marcaje duradero se está volviendo exigente en incremento. Estos requerimientos incluyen, por ejemplo, el nivel de información que debe ser transferido y la calidad de la marca: los códigos miniatura debe ser precisos y libre de defectos y deben de permanecer legibles bajo cualquier circunstancia.

Las ventajas de las marcas láser pueden ser explotadas al grado más amplio sólo si el polímero, color y composición del aditiva y programaciones láser son coordinadas de manera óptima. Como tal, a pesar de los desarrollos de los fabricantes con el rayo láser han hecho que los rayos láser estén disponibles y sean costeables para las líneas de producción de hoy en día y proveedores de aditivos han hecho más fácil que nunca obtener las marcas permanentes contrastantes en los plásticos, la meta de la "marca aceptable por el cliente" aún es una cooperación entre el fabricante de láser, el proveedor de aditivos y el cliente final trabajando mano a mano para lograr esta meta.

Por Matthew Gailey, Gerente Técnico para América de Aditivos Funcionales de Merck S.A.de C.V