Основний принцип система лазерного маркування полягає в тому, що безперервний лазерний промінь високої енергії генерується лазерним генератором, і сфокусований лазер діє на матеріал для друку, що змушує матеріал поверхні плавитися або навіть миттєво випаровуватися. Керуючи лазерним шляхом на поверхні матеріалу, можна сформувати необхідні графічні та графічні позначки.
Для лазерного маркування характерна безконтактна обробка, яку можна наносити на будь-яку поверхню спеціальної форми без деформації та внутрішньої напруги. Він підходить для маркування таких матеріалів, як метал, пластик, скло, кераміка, дерево, шкіра тощо.
Система маркування режиму маски
Масковане маркування також називають проекційним маркуванням. Система маркування маски складається з лазера, маски та лінзи зображення. Його принцип роботи полягає в тому, що лазерний промінь, розширений телескопом, рівномірно проектується на заздалегідь виготовлену маску, а світло передається з вирізаного простору. Візерунок на пластині маски відображається на заготовці (фокальній площині) через лінзу. Зазвичай кожен імпульс може формувати маркер. Поверхня матеріалу, опроміненого лазером, швидко нагрівається з випаровуванням або хімічною реакцією, а колір змінюється, утворюючи чіткі та помітні сліди. CO2 лазер і лазер YAG зазвичай використовуються для маркування режиму маски. Основна перевага маркування в масковому режимі полягає в тому, що один лазерний імпульс може зробити повну позначку, включаючи декілька символів одночасно, тому швидкість маркування є високою. Для великих кількостей продукції це можна маркувати безпосередньо на виробничій лінії. Недоліками є низька гнучкість і низьке споживання енергії.
Система маркування масивів
Він використовує кілька невеликих лазерів для випромінювання імпульсів одночасно. Після проходження через рефлектор і фокусуючу лінзу кілька лазерних імпульсів видаляють (розплавляють) невеликі ямки однакового розміру і глибини на поверхні маркованого матеріалу. Кожен символ і візерунок складається з цих маленьких круглих чорних ямок, як правило, 5 точок у горизонтальних штрихах і 7 точок у вертикальних штрихах, таким чином утворюючи масив 5 × 7. Як правило, малопотужний РЧ збуджений CO2 лазер використовується для маркування масивів, і його швидкість маркування може досягати до 6000 символів/мю. Тому він став ідеальним вибором для високошвидкісного онлайн-маркування. Його недоліком є те, що він може позначати лише матричні символи та може досягати лише роздільної здатності 5 × 7, що безпорадно для китайських ієрогліфів.
Система маркування сканування
Система маркування сканування складається з комп'ютера, лазера та механізму сканування XY. Принцип його роботи полягає у введенні необхідної для розмітки інформації в комп’ютер. Комп’ютер керує лазером і скануючим механізмом XY відповідно до заздалегідь розробленої програми, щоб високоенергетична лазерна точка, перетворена спеціальною оптичною системою, могла сканувати та рухатися по обробленій поверхні, утворюючи позначки.
Загалом механізм сканування XY має 2 типи структури: один - механічне сканування, інший - сканування гальванометра.
Механічне сканування
Механічна скануюча система маркування не переміщує промінь, змінюючи кут повороту дзеркала, а зміщує координату XY дзеркала механічним способом, щоб змінити положення лазерного променя, що надходить на заготовку. Механізм сканування XY цієї системи маркування зазвичай оснащений плотером. Його робочий процес: лазерний промінь проходить через рефлектор, повертаючи шлях світла, а потім через світлове перо (фокусуючу лінзу) для зйомки на заготовці, яка підлягає обробці. Серед них рукоятка плотера може рухатися вперед і назад уздовж осі х лише за допомогою відбивача; світлове перо та його верхній відбивач (обидва закріплені разом) можуть рухатися лише вздовж напрямку осі y. Під керуванням комп’ютера (зазвичай через паралельний порт для виведення керуючого сигналу) рух світлового пера в напрямку Y і рух ручки пера в напрямку X може змусити вихідний лазер досягти будь-якої точки в площину, таким чином позначаючи будь-яку графіку та символи.
Сканування гальванометра
Система маркування сканування гальванометра в основному складається з лазера, дзеркала відхилення XY, фокусуючої лінзи та комп'ютера. Принцип роботи полягає в тому, що лазерний промінь падає на 2 дзеркала (вібраційні дзеркала), а кут відбиття дзеркал контролюється комп'ютером. 2 дзеркала можуть сканувати вздовж осей X і Y відповідно, щоб досягти відхилення лазерного променя, так що фокус лазера з певною щільністю потужності переміщується на маркувальному матеріалі відповідно до необхідних вимог, таким чином залишаючи постійні сліди на поверхні матеріалу та точці фокусування. Це може бути коло або прямокутник.
У системі маркування гальванометрів можна використовувати векторну графіку та символи. Цей метод використовує графічне програмне забезпечення комп’ютера для обробки графіки. Він має характеристики високої ефективності, високої точності та відсутності спотворень, що значно покращує якість та швидкість лазерного маркування. У той же час можна також прийняти метод маркування типу гальванометра, який дуже підходить для онлайн-маркування. Відповідно до виробничої лінії з різною швидкістю можна використовувати один скануючий гальванометр або 2 скануючий гальванометр. У порівнянні з маркуванням масиву, згаданим вище, він може позначати більше інформації про решітку.
Взагалі кажучи, система маркування скануючого гальванометра використовує волоконний лазер із робочою довжиною хвилі безперервної оптичної накачки 1.06 мкм, а вихідна потужність становить 10 ~ 120W. Вихід лазера може бути безперервним або з модуляцією добротності. Розвинена ВЧ збудж CO2 лазер також використовується в скануючій лазерній маркувальній машині гальванометра.
Гальванометр скануючого маркування став основним продуктом завдяки широкому діапазону застосування, векторному маркуванню та матричному маркуванню, регульованому діапазону маркування, швидкій швидкості відгуку, високій швидкості маркування (сотні символів можуть бути позначені за секунду), високій якості маркування, хорошому запечатуванню продуктивність оптичного тракту та сильна адаптованість до навколишнього середовища. Він став основним продуктом і вважається напрямком розвитку лазерної маркувальної машини в майбутньому. Він має широкі перспективи застосування.
Лазер, який використовується для маркування, в основному включає волоконний лазер і CO2 лазер. Лазер, вироблений волоконним лазером, добре поглинається металом і більшістю пластиків, а його довжина хвилі (1.06 мкм) і невелика точка фокусування підходять для маркування з високою роздільною здатністю на металах та інших матеріалах. Довжина хвилі CO2 лазер становить 10.6 мкм. Вироби з дерева, скла, полімерів і більшості прозорих матеріалів мають хороший ефект поглинання, тому він особливо підходить для маркування на неметалевих поверхнях.
Недолік волоконного лазера і CO2 лазера полягає в тому, що теплові пошкодження та теплова дифузія матеріалів є серйозними, а ефект гарячих країв часто робить етикетку нечіткою. Навпаки, ультрафіолетове світло, вироблене ексимерним лазером, не нагріває матеріал, лише випаровує поверхню матеріалу, що викликає фотохімічний ефект на поверхневу структуру та залишає сліди на поверхні матеріалу. Тому при маркуванні ексимерним лазером край позначки дуже чіткий. Через сильне поглинання ультрафіолетового світла вплив лазера на матеріал відбувається лише на поверхневий шар матеріалу, і на матеріалі майже немає явища горіння. Тому ексимерний лазер більше підходить для маркування матеріалів.
