Цветная маркировка получается в результате создания на поверхности металла слоя оксида, преломляющего цвет. Его толщину и, соответственно, цвет можно менять, корректируя характеристики лазерного излучения. Яркость и контрастность изображения зависят от частоты импульсов луча лазера. Чем она выше, тем шире цветовая палитра, которую можно получить. Цветные изображения, надписи, логотипы, метки, полученные по такой технологии, не выцветают, не истираются, устойчивы к атмосферным воздействиям и коррозии. При всем многообразии лазерных установок для нанесения маркировки чаще всего используется оборудование с твердотельными и СО2-лазерами.
Системы развертки луча. Оборудование включает в себя несколько стандартных компонентов: компьютер с ЧПУ, источник излучения (собственно лазер), узлы, отвечающие за движение луча и управление его характеристиками. В промышленных установках используют следующие виды лазерных маркеров:
- со сканаторными системами развертки. Устройства сканирования перемещают луч лазера со скоростью до 6 м/сек. При этом отклонение от контура цифровой модели не превышает ±1,5 мкм. Такая система одинаково легко работает и в векторном, и в растровом режимах. Сканаторы работают на рабочих полях размером до 250 х 250 мм, чего вполне достаточно для нанесения маркировки;
- портальными системами развертки. Они отличаются от сканаторов меньшей скоростью движения в горизонтальной плоскости (не более 3,5 м/сек) и большим полем – порядка 750 х 450 мм. Однако портальные системы так же точны при воспроизведении линий контура. Лучшие рабочие показатели будут при растровом, а не векторном режиме нанесения изображений.
Портальные системы развертки больше рекомендуются для СО2-лазеров. Сканаторные успешно работают также и в твердотельных установках. Хотя существуют и другие системы развертывания луча (масочные, на вращающихся полигонах и т. д.), но они не распространены, так как слишком специализированы и разрабатываются под конкретные задачи.
СО2-лазеры. Их некоторые модификации (отпаянные с высокочастотной накачкой) отличаются небольшими размерами, легко управляются и способны обеспечить мощность лазера 100–200 Вт, если его плотность в рабочей не более 105 Вт/см². Другие виды СО2-лазеров имеют слишком большие габариты и высокую цену и практически не применяются для маркировки металлических поверхностей. Чаще всего их используют для работы с неметаллами, а также с металлами, имеющими неметаллическое покрытие.
Твердотельные лазеры. Они могут генерировать намного более мощные импульсы и обеспечивают очень высокую плотность мощности излучения в рабочей зоне – порядка (1–5)
·108 Вт/см² и выше. Такие параметры луча дают возможность быстро наносить маркировку на материал, почти не нагревая его. Поэтому твердотельные лазеры применяются для маркировки черных и цветных металлов, тугоплавких и других сталей, в том числе применяемых для сварки.