Meď a jej zliatiny, teda mosadz a bronz, patria k materiálom náročnejšie značiteľným laserom. Podobne ako hliník sú vysoko odrazivé pre infračervené svetlo a navyše mimoriadne tepelne vodivé. Čistá meď odráža viac ako 95 % dopadajúceho lúska o vlnovej dĺžke ~1 µm. To znamená, že značná časť energie laseru sa nevyužije na ohrev povrchu, a preto musí mať laser dostatočný výkon a vhodné parametre, aby prekonal prah absorpcie.
Napriek tomu moderné vláknové lasery dokážu meď úspešne značiť. Využívajú veľmi malý fokus a pulzy s vysokým špičkovým výkonom, ktoré dodávajú potrebnú hustotu energie do malého bodu. Výsledkom môže byť jemné gravírovanie (mäkké rytie) alebo tmavý popis. Pri intenzívnom pulznom ohreve medi dochádza k jej oxidácii a povrch môže zhnednúť až zčernať, čím vzniká kontrastné značenie.
U mosadze je situácia o niečo lepšia, pretože zliatina sa pri zohrievaní správa inak, zinok v zliatine môže vytvárať oxidy a zanechať tmavšiu stopu. Napriek tomu mosadz aj bronz stále silno odrážajú IR lúsky. Laserové značenie týchto kovov sa teda zvyčajne realizuje vláknovým laserom, často s viacerými préchodmi na dosiahnutie požadovanej viditeľnosti.
Vhodný typ laseru
Vláknový pulzný laser je prakticky jedinou rozumnou voľbou. Pre meď je ideálny vláknový laser s možnosťou krátkých pulzov a vysokou energiou v pulze (napr. QCW alebo MOPA laser), ktorý prepáli vrchnú reflexnú vrstvu a zahreje povrch. Výrobcovia laserov (napr. Es Technology) vyvinuli špeciálne režimy práve pre značenie medi, ktoré využívajú variabilnú dĺžku pulzu a vysoký špičkový výkon na zabezpečenie dostatočnej absorpcie energie v materiáli.
CO₂ laser nie je vhodný na priame značenie medi alebo mosadze. Rovnako ako pri ocele by sa väčšina energie neabsorbovala. Navyše, vysoko lesklá meď môže odrážať CO₂ lúsok naspäť do optiky a poškodiť laserovú trubicu. Teoreticky by bolo možné použiť termochemickú pastu (napr. na mečený plech nastriekať špeciálny sprej a ten CO₂ laserom vypáliť), ale to je zriedkavé a skôr laboratórna metóda. V priemyselnej praxi sa pre meď a jej zliatiny (napr. elektrotechnické súčasti, medené zbernice, mosadzé ventilky a pod.) používa vláknový laser, poprípade pikosekundový alebo zelený laser pre extrémne náročné aplikácie.
Odporúčané parametre
Pre efektívne značenie medi vláknovým laserom platí podobné pravidlá ako pri značení hliníka – treba maximálne koncentrovať energiu. Odporúča sa použiť čočku s menším pracovným poľom (napr. F-theta 100 mm alebo 160 mm, ktorá zaostrí do menšieho bodu s vyššou hustotou energie) a čo najvyšší pulzný výkon. Namiesto priemerných nastavení (20–30 kHz, 100 ns) sa volia krátke pulzy s vysokou frekvenciou, ktoré paradoxne zabezpečia dostatočnú akumuláciu tepla.
Napr. pre tmavý popis medi môžu byť parametre značenia nasledovné: 100 % výkon 30 W laseru, frekvencia ~80 kHz, rýchlosť okolo 100 mm/s, opakovať 2–3 préchody. Výsledkom bude tmavohnedý až černý text. Existujú aj špeciálne Burst módy. V praxi sa pri bežných pulzných laserov testujú rôzne kombinácie; často pomôže mierne rozostrenie lasera (zväčšenie bodu a zvýšenie času ohrevu), čo podporuje rovnomernú oxidáciu namiesto hlbokého vpichu.
Mosadz reaguje podobne a môže byť gravírovaná viacerými préchodmi. U mosadze sa niekedy volí nižšia frekvencia (~20 kHz) a pomalší sken, aby sa materiál skutočne odoberal (z mosadze sa odparuje zinok, čo môže zanechať mierne tmavý medený povrch). Vo všeobecnosti je vhodné vykonávať testovacie matice, pretože zliatiny môžu reagovať odlišne.
Výhody a nevýhody značenia medi laserom
Vláknové lasery umožňujú presné značenie aj drobných medených alebo mosadzných dielov, ako sú konektory, elektronické komponenty, šperky a pod. Značky sú trvalé a odolné. Laser navyše dokáže značiť aj povrchovo upravené medené komponenty (napr. pocínované, poniklované) – buď odstránením povlaku alebo cez povlak.
Nevýhodou je nižšia účinnosť procesu – značenie medi trvá dlhšie a môže vyžadovať výkonnejší laser kvôli stratám odrazom. Tiež je vyššie riziko poškodenia zdroja odrazom, preto sa používajú optické izolátory a odporúča sa čistý povrch (oxidovaná alebo zašlá meď paradoxne absorbuje lepšie ako zrkadlovo lesklá). CO₂ laser v tejto kategórii farebných kovov nenachádza uplatnenie bez špeciálnej chémie.