Mi az a lézeres jelölőgép?
Lézeres jelölés egy módszer különféle objektumok lézeres címkézésére. A lézeres jelölés elve az, hogy a lézersugár valamilyen módon módosítja az eltalált felület optikai megjelenését. Ez többféle mechanizmuson keresztül történhet:
1. Anyag ablációja (lézergravírozás); néha eltávolítva valamilyen színes felületi réteget.
2. Fém olvasztása, ezáltal a felület szerkezetének módosítása.
3. Enyhe égés (karbonizáció), pl. papír, karton, fa vagy polimerek.
4. Pigmentek (ipari lézeradalékok) átalakítása (pl. fehérítés) műanyagban.
5. Polimer expanziója, ha pl. valamilyen adalékanyag elpárolog.
6. Felületi struktúrák, például kis buborékok generálása.
A lézersugár pásztázásával (pl. 2 mozgatható tükörrel) lehetőség nyílik gyors betűk, szimbólumok, vonalkódok, egyéb grafikák írására, vektoros vagy raszteres letapogatással. Egy másik módszer egy olyan maszk használata, amely a munkadarabon van leképezve (vetítés jelölés, maszk jelölés). Ez a módszer egyszerű és gyorsabb (mozgó munkadaraboknál is alkalmazható), de kevésbé rugalmas, mint a szkennelés.
A "lézeres jelölés" a munkadarabok és anyagok lézersugárral történő jelölésére vagy címkézésére szolgál. Ebben a tekintetben különböző folyamatokat különböztetnek meg, például gravírozást, eltávolítást, festést, lágyítást és habosítást. Az anyagoktól és a minőségi követelményektől függően ezeknek az eljárásoknak mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai.
Hogyan működik a lézeres jelölőgép?
A lézertechnika alapjai
Minden lézer 3 részből áll:
1. Külső szivattyúforrás.
2. Az aktív lézer közeg.
3. A rezonátor.
A szivattyú forrása külső energiát vezet a lézerhez.
Az aktív lézer közeg a lézer belsejében található. Kiviteltől függően a lézer közeg gázkeverékből állhat (CO2 lézer), kristálytestből (YAG lézer) vagy üvegszálból (szálas lézer). Amikor energiát táplálunk a lézerközegbe a szivattyún keresztül, az energiát bocsát ki sugárzás formájában.
Az aktív lézerközeg 2 tükör, a „rezonátor” között helyezkedik el. Az egyik ilyen tükör egyirányú tükör. Az aktív lézerközeg sugárzása a rezonátorban felerősödik. Ugyanakkor az egyirányú tükrön keresztül csak egy bizonyos sugárzás hagyhatja el a rezonátort. Ez a kötegelt sugárzás a lézersugárzás.
A lézeres jelölőgép előnyei
Nagy pontosságú jelölés állandó minőségben
A lézeres jelölés nagy pontosságának köszönhetően még a nagyon finom grafikák, az 1 pontos betűtípusok és a nagyon kicsi geometriák is jól olvashatóak lesznek. A lézeres jelölés ugyanakkor folyamatosan kiváló minőségű eredményeket biztosít.
Nagy jelölési sebesség
A lézeres jelölés a piacon elérhető leggyorsabb jelölési eljárások egyike. Ez magas termelékenységet és költségelőnyöket eredményez a gyártás során. Anyagszerkezettől és mérettől függően különböző lézerforrások (pl. szálas lézerek) vagy lézergépek (pl. galvo lézerek) használhatók a sebesség további növelésére.
Tartós jelölés
A lézeres maratás tartós, ugyanakkor ellenáll a kopásnak, a hőnek és a savaknak. A lézerparaméter-beállításoktól függően bizonyos anyagok a felület sérülése nélkül is megjelölhetők.
Lézeres jelölőgép alkalmazások
A lézeres jelölőgép számos alkalmazással rendelkezik:
1. Cikkszámok, lejárati dátumok és hasonlók feltüntetése élelmiszer-csomagolásokon, palackokon stb.
2. Nyomon követhető információk hozzáadása a minőség-ellenőrzés érdekében.
3. Nyomtatott áramköri lapok (NYÁK), elektronikus alkatrészek és kábelek jelölése.
4. Logók, vonalkódok és egyéb információk nyomtatása a termékekre.
Összehasonlítva más jelölési technológiákkal, mint például a tintasugaras nyomtatás és a mechanikus jelölés, a lézeres jelölésnek számos előnye van, például nagyon nagy feldolgozási sebesség, alacsony működési költség (nincs fogyóeszközök használata), az eredmények állandó kiváló minősége és tartóssága, elkerülve a szennyeződéseket. , nagyon kicsi funkciók írásának képessége és nagyon nagy rugalmasság az automatizálásban.
A műanyagok, a fa, a karton, a papír, a bőr és az akril gyakran viszonylag kis fogyasztású CO2 lézerek. Fémes felületekre ezek a lézerek kevésbé alkalmasak a kis abszorpció miatt hosszú hullámhosszukon (körülbelül 10 μm); a lézer hullámhossza pl. az 1 μm-es tartományban, amint például lámpa- vagy diódapumpás Nd:YAG lézerekkel (jellemzően Q-kapcsolt) vagy szálas lézerekkel érhető el, megfelelőbbek. A jelöléshez használt tipikus lézerteljesítmény 10-100 W. A rövidebb hullámhosszak, például 532 nm, például a YAG lézerek frekvencia-duplázásával, előnyösek lehetnek, de az ilyen források nem mindig versenyképesek gazdaságilag. Az 1 μm-es spektrális tartományban túl alacsony abszorpciójú fémek, például az arany jelölésénél a rövid lézerhullámhosszak elengedhetetlenek.
Fémek
Rozsdamentes acél, alumínium, arany, ezüst, titán, bronz, platina vagy réz
A lézer évek óta jól működik, különösen ami a fémek lézergravírozását és lézeres jelölését illeti. Nemcsak a lágy fémek, például az alumínium, hanem az acél vagy a nagyon kemény ötvözetek is pontosan, olvashatóan és gyorsan jelölhetők lézerrel. Egyes fémeknél, például az acélötvözeteknél még korrózióálló jelölések is megvalósíthatók a felületi szerkezet károsodása nélkül lágyító jelöléssel. A fémből készült termékeket számos iparágban lézerrel jelölik.
műanyagok
Polikarbonát (PC), poliamid (PA), polietilén (PE), polipropilén (PP), akrilnitril-butadién-sztirol kopolimer (ABS), poliimid (PI), polisztirol (PS), polimetil-metakrilát (PMMA), poliészter (PES)
A műanyagokat többféleképpen lehet lézerrel megjelölni vagy gravírozni. Szállézerrel számos különféle kereskedelmi forgalomban használt műanyagot, például polikarbonátot, ABS-t, poliamidot és még sok mást megjelölhet tartós, gyors, kiváló minőségű felülettel. A jelölőlézer által kínált alacsony beállítási időknek és rugalmasságnak köszönhetően még a kis tételméreteket is gazdaságosan megjelölheti.
Szerves anyagok
A szerves anyagok különleges megoldásokat igényelnek annak érdekében, hogy állandó jelöléseket kapjanak, világos kontúrokkal. Szakértőink olyan lézeres jelölőrendszereket fejlesztenek, amelyek tökéletesen megfelelnek ennek a követelménynek. Olyan rendszerek, amelyek intenzitása szabályozható, hogy a hőtermelés a kívánt határokon belül maradjon.
Üveg és kerámia
Az olyan anyagok, mint az üveg és a kerámia, szigorú követelményeket támasztanak ügyfeleinkkel és az általuk tevékenykedő iparágakkal szemben. STYLECNC kifejlesztett egy technológiát, amely képes nagy kontrasztú, repedésmentes jelöléseket alkalmazni az üvegen.
A lézeres jelölőgép különböző folyamatai
Lágyítási jelölés
A lágyító jelölés a fémek lézeres maratásának speciális típusa. A lézersugár hőhatása oxidációs folyamatot idéz elő az anyag felülete alatt, ami színváltozást eredményez a fémfelületen.
A lézergravírozás során a lézerrel megolvasztják és elpárologtatják a munkadarab felületét. Következésképpen a lézersugár eltávolítja az anyagot. Az így keletkezett lenyomat a felületben a gravírozás.
Eltávolítása
Az eltávolítás során a lézersugár eltávolítja az aljzatra felvitt fedőrétegeket. A fedőlakk és az aljzat különböző színei miatt kontraszt keletkezik. Az anyag eltávolításával lézerrel megjelölt általános anyagok közé tartoznak az eloxált alumínium, a bevont fémek, a fóliák és filmek vagy a laminátumok.
Habzó
A habosítás során a lézersugár megolvaszt egy anyagot. Ennek során az anyagban gázbuborékok képződnek, amelyek diffúz módon verik vissza a fényt. A jelölés így világosabb lesz, mint a nem maratott területek. Ezt a típusú lézeres jelölést főleg sötét műanyagokhoz használják.
Karbonizáló
A karbonizálás erős kontrasztot tesz lehetővé világos felületeken. A karbonizálás során a lézer felmelegíti az anyag felületét (minimum 100°C-ra), és oxigént, hidrogént vagy a két gáz kombinációját bocsátja ki. Ami maradt, az egy elsötétített terület, magasabb szénkoncentrációval.
A karbonizálás használható polimerekhez vagy biopolimerekhez, például fa vagy bőrhöz. Mivel a karbonizálás mindig sötét foltokhoz vezet, a kontraszt a sötét anyagokon meglehetősen minimális lesz.
A színes gravírozás egy olyan jelölési eljárás, amely MOPA szálas lézerforrást használ a fémfelületek, például rozsdamentes acél, titán stb., színének megjelölésére. A MOPA olyan konfigurációra utal, amely egy mesterlézerből (vagy maglézerből) és egy optikai erősítőből áll a teljesítmény fokozására. hatalom.
3D Jelzés
A 3D lézeres jelölő rendszer szoftveres vezérléssel az optikai tengely irányában nagy sebességű, oda-vissza mozgó optikai kiterjesztett nyalábú lencse, a lézersugár fókusztávolságának dinamikus beállítása, így a fókuszpont a munkadarab felületének különböző helyein egyenletes marad, hogy megvalósuljon a 3D felület, a lézeres feldolgozás felületi pontossága.
