Na značenie dreva laserom sa bežne používajú CO₂ lasery. Drevo ako organický materiál veľmi dobre absorbuje infračervené žiarenie CO₂ lasera. Laserové teplo spáli drevený povrch, ktorý tým stmavne (zuhoľnatie), prípadne sa odparí do hĺbky. Laser tak môže na drevo kresliť tmavé obrazce podobne ako to robia vypaľovacie raznice, ale s oveľa vyššou presnosťou a rýchlosťou, a s možnosťou automatizácie.
Pri laserovom značení dreva možno dosiahnuť dva hlavné efekty:
- Kontrastný tmavý popis bez výrazného reliéfu: Laser len jemne opáli povrch, zmení farbu dreva na tmavohnedú alebo čiernu, ale neodoberie veľa materiálu. To je vhodné na značenie nápisov, log alebo kódov, keď stačí farebný kontrast a nie je potrebná hĺbka.
- Gravírovanie (odobratie vrstvy): Pri pomalšom posuve alebo viacerých prechodoch laser odstráni vrchnú vrstvu dreva a zanechá prehĺbeninu. Pri správnom nastavení to možno dosiahnuť aj bez očmudenia okrajov značenia. Laser odparí materiál a prípadné zuhoľnatenie možno minimalizovať. Výsledkom je svetlý vygravírovaný motív (farba odhaleného dreva) kontrastujúci s tmavším povrchom, alebo naopak do hĺbky vypálený tmavý motív (ak sa materiál pálí aj v spodku rytiny). Kombináciou možno dosiahnuť aj 3D efekty. Výsledný vzhľad gravúry ovplyvňuje aj letokruh a štruktúra dreva – tmavšie jarné drevo sa páli inak než letné hustejšie.
Vhodný typ lasera
Na značenie dreva je jednoznačne vhodný CO₂ laser. Vlnová dĺžka 10,6 µm spoľahlivo ohrieva všetky bežné druhy dreva (masív, preglejku, MDF...). V praxi sa pre priemyselné aplikácie používajú výkonné CO₂ lasery s galvo hlavou, ktoré môžu v zlomkoch sekundy popísať napr. celé veko palety. Naopak vláknový laser nie je pre drevo ideálny. Čisté drevo má svetlú farbu a na vlnovú dĺžku 1,06 µm reaguje slabo (väčšina energie prejde alebo sa odrazí podobne ako pri skle).
Vláknový laser by dokázal drevo opáliť, ak by bol dostatočne výkonný a zaostrený, ale proces by bol neefektívny. Preto sa pre značenie dreva vo výrobe nasadzujú takmer výhradne CO₂ systémy. Výnimkou je drevený diel potiahnutý povrchovou vrstvou farby či iného filmu, alebo ak je drevo napustené tmavými pigmentmi. Vtedy môže aj vláknový laser v dreve zanechať stopu.
Odporúčané parametre
Drevo si vyžaduje citlivé nastavenie parametrov značenia, pretože sa ľahko prepáli a tiež hrozí vznietenie prachu alebo splodín. Každý typ dreva reaguje inak a operátor tak musí ladiť výkon a rýchlosť podľa konkrétneho materiálu. CO₂ laser sa zvyčajne používa v pulznom režime (ak umožňuje Q-spínanie, inak nepretržite s pohybom). Výkon závisí od požadovaného efektu: pre povrchové značenie palety postačuje napr. 30–50 W, pre rezanie 10 mm preglejky je potrebných >100 W.
Čo sa týka rýchlosti: pri galvo hlave môže lúč behať aj niekoľko m/s, drevo sa páli tak rýchlo, že stihne zanechať stopu aj pri rýchlom prechode. Pomalý posuv spôsobí hlboké vypálenie. Napríklad pre tmavý popis bez hĺbky je vhodné nastaviť vysokú rýchlosť skenu a stredný výkon, aby sa len povrch ztmavil. Pre gravírovanie sa volí pomalší pohyb alebo viaceré skenovania hustou mriežkou.
Drevo pri spaľovaní uvoľňuje dym, ktorý môže opäť kondenzovať na povrchu a špiniť materiál. Preto sa niekedy gravíruje s ofukom.
Výhody a nevýhody
Laserové vypaľovanie do dreva je bezpečné pre materiál, nehrozí praskanie vplyvom tlaku. Laser umožňuje značiť aj veľmi jemné detaily, napr. fotografie na preglejke. Vysoký výkon CO₂ umožňuje kombinovať značenie a rezanie, keď jedným strojom možno vyrezať diel a zároveň ho popísať. Laser je tak v drevospracujúcom priemysle veľmi cenený najmä pre svoju produktivitu.
Nevýhodou je, že spaľovaním vzniká značné množstvo dymu a prachu. Je nutné účinné odsávanie, inak sa stroj zanáša a diel môže byť očmudený. Tiež existuje riziko požiaru (laser môže zapáliť odlietajúce uhlíky), preto sa tieto stroje musia sledovať.
Ďalšou nevýhodou je farba popisu: je väčšinou hnedočierna, čo na tmavom dreve nie je vidieť. Svetlé drevo dáva krásny kontrast, ale tmavé, napr. orechové drevo už tak veľmi nie. Tam by sa hodil svetlý popis, ktorý však laser nedokáže. Riešením by v tomto prípade bola iba gravúra do hĺbky a vyplnenie svetlým materiálom.