La marcatura laser a colori: come funziona e a cosa serve

La marcatura laser a colori rappresenta una frontiera avanzata della tecnologia laser, capace di unire estetica, precisione e funzionalità in una vasta gamma di settori.

La marcatura laser a colori è un processo che consente di incidere o colorare in modo permanente la superficie di un materiale attraverso l’uso di un raggio laser altamente focalizzato. A differenza della tradizionale marcatura laser che genera incisioni monocromatiche (di solito scure), questa tecnica permette di ottenere immagini, testi o codici a più colori direttamente sulla superficie del materiale, senza l’aggiunta di inchiostri o pigmenti.

Questa tecnologia viene utilizzata in numerosi settori per fini estetici, funzionali e identificativi, offrendo un’alternativa pulita e precisa alla serigrafia e ad altri metodi di stampa o marcatura.

La marcatura laser è nata negli anni ‘60 con l’invenzione del primo laser, ma è solo dagli anni ‘90 con l’introduzione dei laser a fibra che la tecnologia ha visto un’adozione industriale diffusa e una vera e propria svolta. La marcatura a colori, invece, è un’evoluzione molto più recente, resa possibile grazie ai progressi nel controllo di precisione dei parametri laser e allo sviluppo di software sofisticati per la gestione del processo. Oggi, i macchinari laser di aziende all’avanguardia come l’italiana Evlaser permettono di ottenere marcature di qualità superiore ed indelebili, con una gran facilità.

Come funziona la marcatura a colori? Il principio base è la modifica controllata della superficie del materiale tramite variazioni di temperatura e interazione ottica, indotte dal laser. La scelta dei parametri del laser (lunghezza d’onda, potenza, frequenza, densità di energia) è cruciale per determinare il colore risultante.

I principali meccanismi fisici coinvolti sono:

-       Ossidazione superficiale: creando sottili strati di ossido sulla superficie metallica, che interferiscono con la luce visibile e producono diversi colori per effetto dell’interferenza ottica.

-       Ricristallizzazione e modifiche microstrutturali: alterando la struttura cristallina del materiale, si ottengono variazioni nella riflessione della luce.

-       Deposizione di composti: in certi casi, la marcatura genera sottili strati di materiale con diversa composizione chimica che riflettono la luce in modo diverso.

I risultati ottenibili dipendono in gran parte dal tipo di laser impiegato. Ad esempio i laser a fibra sono usati per la marcatura su metalli come acciaio inossidabile e titanio, dato che permettono di ottenere una gamma di colori grazie all’ossidazione controllata. Con i laser a fibra, ad esempio, si possono ottenere toni blu, verdi, dorati, rossi, viola sul titanio o sull’acciaio, mentre con altri materiali i colori sono spesso più limitati.

Dal canto loro, i laser a femtosecondi o ultraveloci sono capaci di modificare la struttura superficiale del materiale senza causare danni termici, permettendo una marcatura a colori su materiali sensibili o riflettenti. Infine, i Laser Nd:YAG usati per la marcatura tradizionale, possono essere impiegati anche nella colorazione su alcune leghe metalliche, se opportunamente configurati.

Come abbiamo visto, la marcatura laser a colori è più efficace su alcuni materiali specifici, in particolare i metalli (acciaio inox, titanio, alluminio anodizzato), le plastiche che possono cambiare colore o opacità se trattate con parametri specifici, e le ceramiche a vetro, per le quali, in condizioni particolari, è possibile ottenere variazioni cromatiche tramite laser ad alta precisione. La rimozione selettiva di strati superficiali permette di far emergere colori sottostanti o di creare effetti cromatici anche quando si lavora con materiali rivestiti.

Le applicazioni della marcatura laser a colori sono in continua espansione: si va dal settore medicale per gli strumenti chirurgici, dove la marcatura indelebile e la codifica a colori sono essenziali per l’identificazione e la sterilizzazione, sino all’industria dell’orologeria e gioielleria, per realizzare personalizzazioni decorative su metalli preziosi. Vale la pena sottolineare l’importanza del laser anche per marcare prodotti di lusso e packaging con decorazioni e loghi con effetti cromatici permanenti e senza usura, e come strumento di prevenzione, sicurezza e anticontraffazione: il laser permette infatti di creare segni visibili solo sotto certe angolazioni o condizioni di luce.

Negli ultimi 15 anni, la crescente domanda di personalizzazione, estetica e tracciabilità ha incentivato la ricerca di soluzioni di marcatura più complesse e versatili, portando a una crescente diffusione di questa tecnica.

I prossimi anni promettono dunque avere in serbo innovazioni importanti in questo campo, con l’espansione della gamma cromatica grazie a nuovi laser, a una comprensione più approfondita delle interazioni luce-materiale, ed alla micromarcatura invisibile o dinamica che permetterà effetti ottici variabili in base all’angolo di osservazione o alla luce incidente, specialmente utile per la sicurezza.