Що таке машина для лазерного маркування?
Лазерне маркування це метод маркування різного роду об'єктів за допомогою лазера. Принцип лазерного маркування полягає в тому, що лазерний промінь якимось чином змінює оптичний вигляд поверхні, на яку він потрапляє. Це може відбуватися за допомогою різних механізмів:
1. Абляція матеріалу (лазерне гравірування); іноді видаляючи кольоровий поверхневий шар.
2. Розплавлення металу, таким чином змінюючи структуру поверхні.
3. Легке горіння (карбонізація), наприклад, паперу, картону, деревини або полімерів.
4. Перетворення (наприклад, відбілювання) пігментів (промислових лазерних добавок) у пластичний матеріал.
5. Розширення полімеру, якщо, наприклад, якась добавка випаровується.
6. Генерація поверхневих структур, таких як маленькі бульбашки.
Скануючи лазерний промінь (наприклад, за допомогою 2 рухомих дзеркал), можна швидко писати літери, символи, штрих-коди та іншу графіку за допомогою векторного або растрового сканування. Інший метод полягає у використанні маски, яка зображена на заготовці (розмітка проекції, маркування маски). Цей метод простий і швидший (застосовується навіть для рухомих заготовок), але менш гнучкий, ніж сканування.
«Лазерне маркування» означає маркування або маркування заготовок і матеріалів за допомогою лазерного променя. У зв'язку з цим розрізняють різні процеси, такі як гравірування, видалення, фарбування, відпал і спінювання. Залежно від матеріалу та вимог до якості кожна з цих процедур має свої переваги та недоліки.
Як працює машина для лазерного маркування?
Основи лазерної техніки
Всі лазери складаються з 3 компонентів:
1. Зовнішнє джерело насоса.
2. Активне лазерне середовище.
3. Резонатор.
Джерело насоса направляє зовнішню енергію до лазера.
Активне лазерне середовище розташоване всередині лазера. Залежно від конструкції лазерне середовище може складатися з газової суміші (CO2 лазер), кристалічного тіла (YAG-лазер) або скляних волокон (волоконний лазер). Коли енергія подається в лазерне середовище через насос, воно випромінює енергію у вигляді випромінювання.
Активне лазерне середовище знаходиться між 2 дзеркалами, «резонатором». Одне з цих дзеркал є одностороннім. Випромінювання активного лазерного середовища підсилюється в резонаторі. У той же час тільки певне випромінювання може вийти з резонатора через одностороннє дзеркало. Це згруповане випромінювання є лазерним випромінюванням.
Переваги лазерної маркувальної машини
Високоточне маркування при незмінній якості
Завдяки високій точності лазерного маркування навіть дуже делікатна графіка, 1-пунктовий шрифт і дуже дрібні геометрії будуть чітко читабельними. При цьому маркування лазером забезпечує постійний якісний результат.
Висока швидкість маркування
Лазерне маркування є одним із найшвидших процесів маркування, доступних на ринку. Це призводить до високої продуктивності та рентабельності під час виробництва. Залежно від структури матеріалу та розміру, для подальшого збільшення швидкості можна використовувати різні лазерні джерела (наприклад, волоконні лазери) або лазерні машини (наприклад, гальво-лазери).
Стійке маркування
Лазерне травлення є постійним і водночас стійким до стирання, тепла та кислот. Залежно від налаштувань параметрів лазера, певні матеріали також можна маркувати без пошкодження поверхні.
Застосування машини для лазерного маркування
Лазерна маркувальна машина має величезну різноманітність застосувань:
1. Додавання номерів деталей, термінів використання тощо на упаковках харчових продуктів, пляшках тощо.
2. Додавання відстежуваної інформації для контролю якості.
3. Маркування друкованих плат (PCB), електронних компонентів і кабелів.
4. Нанесення логотипів, штрих-кодів та іншої інформації на товари.
У порівнянні з іншими технологіями маркування, такими як струменевий друк і механічне маркування, лазерне маркування має низку переваг, таких як дуже висока швидкість обробки, низька вартість експлуатації (без використання витратних матеріалів), незмінно висока якість і довговічність результатів, уникнення забруднення , можливість писати дуже маленькі функції та дуже висока гнучкість автоматизації.
Пластикові матеріали, дерево, картон, папір, шкіра та акрил часто маркуються відносно низькою потужністю CO2 лазери. Для металевих поверхонь ці лазери менш придатні через мале поглинання на довгих хвилях (близько 10 мкм); довжини хвилі лазера, наприклад, в області 1 мкм, які можна отримати, наприклад, за допомогою Nd:YAG-лазерів з ламповим або діодним накачуванням (зазвичай з модуляцією добротності) або волоконних лазерів, є більш прийнятними. Типова потужність лазера, що використовується для маркування, становить від 10 до 100 Вт. Більш короткі довжини хвилі, такі як 532 нм, такі як отримані шляхом подвоєння частоти YAG-лазерів, можуть бути вигідними, але такі джерела не завжди економічно конкурентоспроможні. Для маркування металів, таких як золото, яке має занадто низьке поглинання в спектральній області 1 мкм, необхідні короткі лазерні хвилі.
Метали
Нержавіюча сталь, алюміній, золото, срібло, титан, бронза, платина або мідь
Лазер служить добре протягом багатьох років, особливо коли мова йде про лазерне гравірування та лазерне маркування металів. За допомогою лазера можна точно, розбірливо та швидко позначити не лише м’які метали, такі як алюміній, але й сталь або дуже тверді сплави. Для певних металів, таких як сталеві сплави, навіть можна нанести корозійно-стійке маркування без пошкодження структури поверхні за допомогою маркування відпалу. Вироби з металу маркуються лазером у багатьох галузях промисловості.
Пластмаси
Полікарбонат (PC), поліамід (PA), поліетилен (PE), поліпропілен (PP), сополімер акрилонітрил-бутадієн-стиролу (ABS), поліімід (PI), полістирол (PS), поліметилметакрилат (PMMA), поліестер (PES)
Пластмаси можна маркувати або гравірувати лазером різними способами. За допомогою волоконного лазера ви можете позначати багато різних комерційно використовуваних пластмас, таких як полікарбонат, АБС, поліамід та багато іншого, за допомогою постійного, швидкого та високоякісного покриття. Завдяки малому часу налагодження та гнучкості маркувального лазера ви можете економічно розмічати навіть невеликі партії.
Органічні матеріали
Органічні матеріали вимагають особливих рішень, щоб на них було нанесено стійке маркування з чіткими контурами. Наші експерти розробляють системи лазерного маркування, які ідеально відповідають цій вимогі. Системи, інтенсивність яких можна контролювати, щоб підтримувати теплогенерацію в бажаних межах.
Скло та кераміка
Такі матеріали, як скло та кераміка, висувають суворі вимоги до наших клієнтів і галузей, у яких вони працюють. STYLECNC розробила технологію, яка дозволяє наносити на скло висококонтрастне маркування без тріщин.
Різні процеси машини для лазерного маркування
Маркування відпалу
Розмітка відпалу - це особливий вид лазерного травлення металів. Тепловий ефект лазерного променя викликає процес окислення під поверхнею матеріалу, що призводить до зміни кольору поверхні металу.
Під час лазерного гравірування поверхня заготовки розплавляється та випаровується лазером. Отже, лазерний промінь видаляє матеріал. Отриманий таким чином відбиток на поверхні є гравіюванням.
Видалення
Під час видалення лазерний промінь видаляє верхні шари, нанесені на основу. Контраст створюється в результаті різних кольорів верхнього шару та основи. Звичайні матеріали, на які наноситься лазерне маркування шляхом видалення матеріалу, включають анодований алюміній, метали з покриттям, фольгу та плівки або ламінати.
Піноутворення
Під час спінювання лазерний промінь розплавляє матеріал. Під час цього процесу в матеріалі утворюються бульбашки газу, які дифузно відбивають світло. Таким чином, позначка буде світлішою, ніж ділянки, які не були витравлені. Такий тип лазерного маркування використовується в основному для темного пластику.
Карбонізація
Карбонізація забезпечує сильні контрасти на яскравих поверхнях. Під час карбонізації лазер нагріває поверхню матеріалу (мінімум 100°C) і виділяється кисень, водень або комбінація обох газів. Залишилася затемнена область з більшою концентрацією вуглецю.
Карбонізацію можна використовувати для полімерів або біополімерів, таких як деревина чи шкіра. Оскільки карбонізація завжди призводить до темних слідів, контраст на темних матеріалах буде досить мінімальним.
Кольорове гравіювання — це процес маркування, у якому використовується джерело волоконного лазера MOPA для позначення кольору на металевих поверхнях, таких як нержавіюча сталь, титан тощо. MOPA відноситься до конфігурації, що складається з головного лазера (або початкового лазера) та оптичного підсилювача для підвищення виходу. потужність.
3D маркування
Команда 3D система лазерного маркування за допомогою програмного забезпечення керування оптичною лінзою з розширеним променем у напрямку оптичної осі високошвидкісний зворотно-поступальний рух, динамічне регулювання фокусної відстані лазерного променя, завдяки чому фокальна пляма в різних місцях на поверхні заготовки залишається рівномірною, щоб реалізувати 3D поверхні, точність поверхні лазерної обробки.
