Khắc laser và đánh dấu laser (laser marking) là nhóm kỹ thuật dùng chùm tia laser tác động lên bề mặt vật liệu để tạo ký hiệu, mã truy xuất hoặc hoa văn — khác về bản chất so với cắt laser, vốn dùng năng lượng laser để xuyên hết chiều dày vật liệu. Nhóm kỹ thuật này thuộc phạm vi Cắt laser – plasma nhưng phục vụ mục đích khác: nhận diện, truy xuất nguồn gốc và trang trí bề mặt thay vì tạo hình chi tiết.
Phân biệt đánh dấu, khắc và cắt laser
Ba kỹ thuật dùng chung nguồn laser nhưng khác nhau ở mức độ tác động lên vật liệu:
- Đánh dấu laser (laser marking): chỉ gây biến đổi màu sắc hoặc tính chất hóa học trên lớp bề mặt cực mỏng, không lấy đi vật liệu. Với kim loại, phổ biến nhất là đánh dấu ủ nhiệt (annealing) — laser nung cục bộ khiến bề mặt đổi màu (thường sang đen hoặc xanh sẫm) mà không làm biến dạng hay ăn mòn bề mặt, giữ nguyên độ bền và khả năng chống gỉ của chi tiết.
- Khắc laser (laser engraving): dùng công suất cao hơn để làm bốc hơi vật liệu tại vùng đánh dấu, tạo rãnh có thể sờ thấy được, độ sâu có thể lên tới khoảng 0,5 mm tùy công suất máy. Phù hợp khi cần ký hiệu bền vật lý, chịu được mài mòn hoặc sơn phủ lại nhiều lần.
- Cắt laser: năng lượng đủ lớn để xuyên hết chiều dày tấm, tách rời chi tiết khỏi phôi — đây là phạm vi đã trình bày riêng ở bài cắt laser và cắt plasma.
Ranh giới giữa ba kỹ thuật là mức năng lượng và thời gian tương tác tại một điểm, không phải loại máy khác nhau — cùng một máy laser fiber có thể vừa đánh dấu vừa khắc sâu tùy cách lập trình công suất và tốc độ quét.
Phân loại theo nguồn laser
Việc chọn nguồn laser quyết định vật liệu nào đánh dấu/khắc hiệu quả, do bước sóng ánh sáng hấp thụ khác nhau trên từng loại bề mặt:
- Laser fiber (bước sóng khoảng 1090 nm): hấp thụ tốt trên kim loại — thép, nhôm, titan, đồng thau. Đây là lựa chọn phổ biến nhất cho đánh dấu số serial, mã lô trên linh kiện ô tô, chi tiết hàng không. Không hiệu quả với vật liệu trong suốt vì tia hồng ngoại xuyên qua thay vì bị hấp thụ.
- Laser CO₂ (bước sóng khoảng 10.600 nm): mạnh trên vật liệu hữu cơ — giấy, gỗ, cao su, nhựa resin — và cả thủy tinh. Không đánh dấu hiệu quả trên kim loại vì bước sóng dài bị phản xạ thay vì hấp thụ.
- Laser UV (bước sóng khoảng 355 nm): năng lượng photon cao, thực hiện "đánh dấu lạnh" hầu như không sinh nhiệt — phù hợp nhựa, linh kiện điện tử, bán dẫn và cả kim loại phản chiếu mạnh (đồng, bạc, vàng) mà fiber khó xử lý.
Ứng dụng thực tế
Trong sản xuất cơ khí và công nghiệp phụ trợ, đánh dấu/khắc laser phục vụ chủ yếu ba nhóm nhu cầu:
- Truy xuất nguồn gốc: số serial, mã lô (lot code), ngày sản xuất trên chi tiết cơ khí, linh kiện điện tử, bao bì dược phẩm — phục vụ quản lý chất lượng và bảo hành. Mã hai chiều (Data Matrix, QR) khắc trực tiếp lên kim loại chịu được môi trường dầu mỡ, nhiệt độ và mài mòn tốt hơn nhãn dán.
- Nhận diện và định danh sản phẩm: khắc logo, model, thông số kỹ thuật lên bảng tên máy (nameplate), dụng cụ cầm tay, khuôn mẫu — thay thế dập nổi cơ khí ở các chi tiết mỏng hoặc cần thay đổi nội dung linh hoạt giữa các lô.
- Trang trí và cá nhân hóa bề mặt: khắc hoa văn, chữ ký trên quà tặng kim loại, đồ gia dụng, trang sức — thường dùng máy fiber công suất thấp hơn dòng công nghiệp.
Lưu ý khi lựa chọn và thực hành
- Chọn nguồn laser theo vật liệu trước, không theo công suất: một máy CO₂ công suất lớn vẫn không đánh dấu được thép, vì bản chất là bước sóng không hấp thụ — không phải vấn đề công suất.
- Đánh dấu ủ nhiệt giữ nguyên bề mặt: với chi tiết yêu cầu chống ăn mòn cao (inox thực phẩm, y tế), ưu tiên đánh dấu ủ nhiệt thay vì khắc sâu để không phá vỡ lớp thụ động bảo vệ bề mặt.
- Độ sâu khắc cần tương ứng với mục đích sử dụng: mã truy xuất chỉ cần đánh dấu bề mặt; ký hiệu cần chịu mài mòn cơ học (dụng cụ, khuôn) nên khắc sâu hơn.
- Không nhầm với cắt: khi yêu cầu là tách rời chi tiết khỏi phôi hoặc tạo biên dạng xuyên tấm, đây là bài toán cắt laser/plasma, tham khảo cắt laser và cắt plasma thay vì khắc.