Mikä on lasermerkintäkone?
Lasermerkinnät on menetelmä erilaisten esineiden merkitsemiseen laserilla. Lasermerkinnän periaate on, että lasersäde muuttaa jollakin tavalla sen pinnan optista ulkonäköä, johon se osuu. Tämä voi tapahtua useiden mekanismien kautta:
1. Materiaalin ablaatio (laserkaiverrus); joskus poistamalla värillinen pintakerros.
2. Metallin sulattaminen, jolloin pintarakenne muuttuu.
3. Lievä palaminen (hiiletys), esim. paperi, pahvi, puu tai polymeerit.
4. Pigmenttien (teolliset laserlisäaineet) muuntaminen (esim. valkaisu) muovimateriaalissa.
5. Polymeerin paisuminen, jos esim. jokin lisäaine on haihtunut.
6. Pintarakenteiden, kuten pienten kuplien, luominen.
Lasersädettä skannaamalla (esim. kahdella liikkuvalla peilillä) on mahdollista kirjoittaa nopeasti kirjaimia, symboleja, viivakoodeja ja muuta grafiikkaa käyttämällä vektoriskannausta tai rasteriskannausta. Toinen tapa on käyttää maskia, joka kuvataan työkappaleeseen (projektiomerkintä, maskin merkintä). Tämä menetelmä on yksinkertainen ja nopeampi (soveltuu jopa liikkuvien työkappaleiden kanssa), mutta vähemmän joustava kuin skannaus.
"Laser marking" tarkoittaa työkappaleiden ja materiaalien merkitsemistä tai merkitsemistä lasersäteellä. Tässä suhteessa erotetaan erilaisia prosesseja, kuten kaiverrus, poistaminen, värjäys, hehkutus ja vaahdotus. Materiaalista ja laatuvaatimuksista riippuen jokaisella näistä menetelmistä on omat etunsa ja haittansa.
Kuinka lasermerkintäkone toimii?
Lasertekniikan perusteet
Kaikki laserit koostuvat kolmesta osasta:
1. Ulkoinen pumppulähde.
2. Aktiivinen lasermedia.
3. Resonaattori.
Pumpun lähde ohjaa ulkoista energiaa laseriin.
Aktiivinen lasermedia sijaitsee laserin sisäpuolella. Rakenteesta riippuen laserväliaine voi koostua kaasuseoksesta (CO2 laser), kidekappaleesta (YAG-laser) tai lasikuiduista (kuitulaser). Kun energiaa syötetään laserväliaineeseen pumpun kautta, se lähettää energiaa säteilyn muodossa.
Aktiivinen lasermedia sijaitsee kahden peilin välissä, "resonaattori". Yksi näistä peileistä on yksisuuntainen peili. Aktiivisen laserväliaineen säteily vahvistuu resonaattorissa. Samanaikaisesti vain tietty säteily voi lähteä resonaattorista yksisuuntaisen peilin kautta. Tämä niputettu säteily on lasersäteilyä.
Lasermerkintäkoneen edut
Tarkka merkintä tasaisella laadulla
Lasermerkinnän suuren tarkkuuden ansiosta jopa erittäin herkkä grafiikka, 1-pistefontit ja hyvin pienet geometriat ovat selvästi luettavissa. Samanaikaisesti lasermerkintä varmistaa jatkuvasti korkealaatuiset tulokset.
Suuri merkintänopeus
Lasermerkintä on markkinoiden nopeimpia merkintäprosesseja. Tämä johtaa korkeaan tuottavuuteen ja kustannusetuihin valmistuksen aikana. Materiaalirakenteesta ja koosta riippuen voidaan käyttää erilaisia laserlähteitä (esim. kuitulasereita) tai laserkoneita (esim. galvolaserit) nopeuden lisäämiseen.
Kestävä merkintä
Laseretsaus on pysyvää ja samalla kestävää hankausta, lämpöä ja happoja. Laserparametriasetuksista riippuen tietyt materiaalit voidaan myös merkitä pintaa vahingoittamatta.
Lasermerkintäkonesovellukset
Lasermerkintäkoneella on valtava valikoima sovelluksia:
1. Osanumeroiden, viimeinen käyttöpäivämäärän ja vastaavien lisääminen elintarvikepakkauksiin, pulloihin jne.
2. Jäljitettävien tietojen lisääminen laadunvalvontaa varten.
3. Painettujen piirilevyjen, elektronisten komponenttien ja kaapeleiden merkitseminen.
4. Logojen, viivakoodien ja muiden tuotteiden tulostaminen.
Verrattuna muihin merkintätekniikoihin, kuten mustesuihkutulostukseen ja mekaaniseen merkintään, lasermerkinnällä on useita etuja, kuten erittäin korkea käsittelynopeus, alhaiset käyttökustannukset (ei kulutustarvikkeita), tulosten jatkuva korkea laatu ja kestävyys, kontaminaatioiden välttäminen , kyky kirjoittaa hyvin pieniä ominaisuuksia ja erittäin suuri joustavuus automaatiossa.
Muovimateriaalit, puu, pahvi, paperi, nahka ja akryyli on usein merkitty suhteellisen vähätehoiseksi CO2 laserit. Nämä laserit ovat vähemmän sopivia metallipinnoille, koska niiden absorptio on pieni pitkillä aallonpituuksilla (noin 10 μm); laseraallonpituudet esim. 1 μm alueella, kuten voidaan saada esim. lamppu- tai diodipumppaavilla Nd:YAG-lasereilla (tyypillisesti Q-kytketyillä) tai kuitulasereilla, ovat sopivampia. Tyypilliset merkintään käytetyt lasertehot ovat luokkaa 10-100 W. Lyhyemmät aallonpituudet, kuten 532 nm, kuten saadaan YAG-laserien taajuuden kaksinkertaistamisella, voivat olla edullisia, mutta tällaiset lähteet eivät aina ole taloudellisesti kilpailukykyisiä. Lyhyet laseraallonpituudet ovat välttämättömiä metallien, kuten kullan, merkitsemiseksi, jolla on liian alhainen absorptio 1 μm:n spektrialueella.
Metallit
Ruostumaton teräs, alumiini, kulta, hopea, titaani, pronssi, platina tai kupari
Laser on palvellut hyvin useiden vuosien ajan, etenkin kun on kyse laserkaiverruksesta ja metallien lasermerkinnästä. Pehmeiden metallien, kuten alumiinin, lisäksi teräs tai erittäin kovat metalliseokset voidaan myös merkitä tarkasti, luettavasti ja nopeasti laserilla. Tietyille metalleille, kuten terässeoksille, on jopa mahdollista tehdä korroosionkestäviä merkintöjä vahingoittamatta pintarakennetta hehkutusmerkinnällä. Metalliset tuotteet on merkitty lasereilla useilla eri aloilla.
Muovit
Polykarbonaatti (PC), polyamidi (PA), polyeteeni (PE), polypropeeni (PP), akryylinitriilibutadieenistyreenikopolymeeri (ABS), polyimidi (PI), polystyreeni (PS), polymetyylimetakrylaatti (PMMA), polyesteri (PES)
Muovit voidaan merkitä tai kaivertaa lasereilla monin eri tavoin. Kuitulaserilla voit merkitä monia erilaisia kaupallisesti käytettyjä muoveja, kuten polykarbonaattia, ABS:ää, polyamidia ja monia muita pysyvällä, nopealla ja laadukkaalla viimeistelyllä. Lyhyiden asennusaikojen ja merkintälaserin tarjoaman joustavuuden ansiosta voit merkitä pienetkin erät taloudellisesti.
Orgaaniset materiaalit
Orgaaniset materiaalit vaativat erikoisratkaisuja, jotta niille saadaan pysyviä merkintöjä ja selkeät ääriviivat. Asiantuntijamme kehittävät lasermerkintäjärjestelmiä, jotka täyttävät täydellisesti tämän vaatimuksen. Järjestelmät, joiden intensiteettiä voidaan säätää siten, että lämmöntuotanto pysyy halutuissa rajoissa.
Lasi ja Keramiikka
Materiaalit, kuten lasi ja keramiikka, asettavat asiakkaillemme ja heidän toimialansa tiukkoja vaatimuksia. STYLECNC on kehittänyt teknologian, joka pystyy levittämään korkeakontrastisia, halkeilemattomia merkintöjä lasiin.
Lasermerkintäkoneen eri prosessit
Hehkutusmerkintä
Hehkutusmerkintä on erityinen metallien laseretsaus. Lasersäteen lämpövaikutus aiheuttaa materiaalin pinnan alle hapettumisprosessin, jonka seurauksena metallipinnan väri muuttuu.
Laserkaiverruksen aikana työkappaleen pinta sulatetaan ja haihdutetaan laserilla. Tämän seurauksena lasersäde poistaa materiaalin. Näin syntynyt jäljennös pintaan on kaiverrus.
Poistaminen
Irrotuksen aikana lasersäde poistaa alustalle levitetyt pintamaalit. Kontrasti syntyy pintamaalin ja alustan eri värien ansiosta. Yleisiä materiaaleja, joihin laserleimataan materiaalia poistamalla, ovat anodisoitu alumiini, pinnoitetut metallit, kalvot ja kalvot tai laminaatit.
vaahtoamista
Vaahdottamisen aikana lasersäde sulattaa materiaalin. Tämän prosessin aikana materiaaliin muodostuu kaasukuplia, jotka heijastavat valoa diffuusisti. Merkintä tulee siten vaaleammaksi kuin etsaamattomat alueet. Tämän tyyppistä lasermerkintää käytetään pääasiassa tummissa muoveissa.
Hiiletys
Hiiletys mahdollistaa voimakkaan kontrastin kirkkailla pinnoilla. Hiiltymisprosessin aikana laser lämmittää materiaalin pinnan (vähintään 100°C) ja vapautuu happea, vetyä tai molempien kaasujen yhdistelmää. Jäljelle jää tumma alue, jossa on korkeampi hiilipitoisuus.
Hiiletystä voidaan käyttää polymeereille tai biopolymeereille, kuten puulle tai nahalle. Koska hiiltyminen johtaa aina tummiin jälkiin, kontrasti tummissa materiaaleissa on melko vähäistä.
Värikaiverrus on merkintäprosessi, joka käyttää MOPA-kuitulaserlähdettä värin merkitsemiseen metallipinnoille, kuten ruostumattomaan teräkseen, titaaniin jne. MOPA viittaa kokoonpanoon, joka koostuu päälaserista (tai siemenlaserista) ja optisesta vahvistimesta tehostamaan tehoa. tehoa.
3D merkki
3D lasermerkintäjärjestelmä on ohjelmistoohjauksen avulla optisen laajennetun säteen linssi optisen akselin suunnassa nopea edestakainen liike, lasersäteen polttovälin dynaaminen säätö, jolloin polttopiste työkappaleen pinnan eri kohdissa pysyy yhtenäisenä, jotta saavutetaan 3D pinta, laserkäsittelyn pintatarkkuus.
