Das Laserglühen ist eine der neuen Technologien, die in der Faseroptik und Elektronik, Automobilindustrie, Prüfgeräten und der Medizinindustrie zur Identifizierung medizinischer Instrumente eingesetzt werden. Das Verfahren verändert die Farbe verschiedener Materialien in Abhängigkeit von der Temperatur der verwendeten Wärme. Durch Laserglühen erhaltene Farben variieren von Gelb, Grün, Blau, Braun und Rot. Die Laser-Annealing-Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen.
In diesem Artikel besprechen wir alles, was Sie über die Laser-Annealing-Technologie wissen müssen.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Laser-Annealing-Technologie?
Vorteile des Laserglühens
Prinzipien des Laserglühens
Wie Laserglühen funktioniert
Anwendungen des Laserglühens
So wählen Sie eine Laserglühmaschine aus
Zusammenfassung
Was ist Laser-Annealing-Technologie?
Bei der Laserglühtechnologie handelt es sich um einen schnellen lokalen Erwärmungs- und Abkühlungsprozess, der bei einer bestimmten Temperatur zu einer Farbänderung des zu bearbeitenden Materials führt. Die Farben variieren zwischen Rot, Gelb und Grün, abhängig von der Temperatur, der die zu markierende Oberfläche ausgesetzt ist. Während des Glühprozesses treten nur geringe Materialverzüge auf, wodurch qualitativ hochwertige Produkte entstehen.
Im Folgenden sind die vier Arten von Laserglühmaschinen und Beispiele für Materialien aufgeführt, die sie markieren können.
– UV-Laser – Metalle, Glas, Kunststoffe und Papier
– CO2-Laser – Textilien und Pappe
- Faserlaser – Gummi und Kunststoffe
– YAG-Laser – dünne Metallbleche und Substrate wie Aluminium
Vorteile des Laserglühens
– Der Prozess ist schnell, spart Zeit und verursacht weniger Verformungen an den Materialien.
– Die ursprünglichen Eigenschaften und Formen der Werkstücke bleiben erhalten.
– Der Prozess ist effizient und sauber, da keine Chemikalien erforderlich sind.
– Es ist kostengünstig, weil es qualitativ hochwertige Produkte mit weniger Materialverschwendung produziert.
– Es ist aufgrund der erhöhten Leistung hochproduktiv.
Prinzipien des Laserglühens
Das Laserglühen zeigt sich im Wesentlichen durch das Auftreten von Dünnschichtinterferenzen und verleiht Metallen ein farbiges Aussehen. Wenn Licht auf eine geglühte Werkstückoberfläche fällt, wird es in zwei Wellen gespalten. Die Wellen werden durch Differenzreflexionen aufgespalten.
Die erste Reflexion entsteht, wenn Lichtstrahlen auf die oberflächliche Oxidschicht treffen. Anschließend kommt es zur zweiten Reflexion, wenn das durch die oxidierte Schicht hindurchtretende Licht das unmodifizierte Substrat erreicht. Beide Reflexionen weisen phasenverschobene Wellenformen auf; haben also unterschiedliche Wellenlängen. Die Wellen interferieren destruktiv oder konstruktiv miteinander, um bestimmte Farben für das Werkstück zu erzeugen. Die konstruktive Interferenz verleiht dem Material seine Hauptfarbe.
Ein Teil des durchtretenden Lichts wird von der Oxidschicht absorbiert. Je dicker die Schicht ist, desto mehr Licht wird absorbiert und gleichzeitig weniger reflektiert. Dadurch wird die Oberfläche mit zunehmender Dicke der Oxidschicht immer dunkler. In diesem Fall werden unterschiedliche Laserparameter gesteuert, um verschiedene schöne Farben zu erzielen.
Wie Laserglühen funktioniert
Glühen wird erzeugt, wenn Laser-Glühausrüstung Erhitzt ein Metall lokal, bis es fast seinen Schmelzpunkt erreicht. Bei diesem Prozess verändert sich die Gitterstruktur, wobei sich die Bildung von Oxid auf der Oberfläche des Werkstücks in Form verschiedener Glühfarben zeigt. Die Farben erscheinen bei etwa 200oC, weil sie temperaturstabil sind.
Höhere Temperaturen bringen das Gitter in seinen Standardzustand zurück. In diesem Fall verschwindet die Markierung; somit bleibt die fertige Oberfläche vollständig erhalten. Nach Abschluss des Prozesses beginnt das Material abzukühlen und zeigt die gewünschte Markierung. Im Allgemeinen ist die Lasermarkierung nur bei Metallen möglich, die ihre Farbe ändern, wenn sie Hitze und Sauerstoff ausgesetzt werden. Beispiele für diese Metalle sind Titan und Stahl.
Anwendungen des Laserglühens
Nachfolgend finden Sie Beispiele für Laser-Annealing-Anwendungen:
– Elektronik und Glasfaser
– Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Verteidigungsindustrie
– Pharmaindustrie für medizinische Implantate
– Testtools wie Laserbeschriftung Systeme von Toshiba
So wählen Sie eine Laserglühmaschine aus
1. Zu markierendes Material
Markierte Materialien bestimmen das Modell des Laserbeschriftungsanlage geeignet für die Projekte eines Käufers. Dies liegt daran, dass verschiedene Materialien unterschiedliche optische Eigenschaften haben. Ein einzelner Lasermaschine Die Interaktion mit verschiedenen Materialien führt zu unterschiedlichen Ergebnissen. Beispielsweise entsteht beim Markieren transparenter oder transluzenter Materialien ein Mehraufwand im Vergleich zum Lasermarkieren undurchsichtiger Werkstücke. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Licht durch die durchscheinenden Materialien dringt, das Licht streut und somit das Laserglühen erschwert. Auch die Farbe des Materials beeinflusst die Lasermarkierung. Schwarze Werkstücke lassen sich leichter markieren, da sie das gesamte Licht absorbieren.
2. Kosten
Käufer sollten die Anschaffung von Lasermaschinen in Betracht ziehen, die lange halten und gleichzeitig höchste Effizienz bieten. Abhängig von ihrem Budget sollten sie die Anschaffungskosten der Laserausrüstung, ihrer Peripheriegeräte und die Art der Wartung während der Betriebszeit berücksichtigen. Beispielsweise liegen die Kosten für eine Faserlasermaschine zwischen 3,500 und 28,500 US-Dollar, während a CO2-Lasermarkiermaschine liegt zwischen 4,500 und 70,000 USD. Daher sollten Käufer Maschinen wählen, die bei minimalem Wartungsaufwand etwa zehn Jahre lang funktionieren. Die Funktionalität von Lasermaschinen sollte mit ihrer Erschwinglichkeit und Zuverlässigkeit einhergehen.
3. Genauigkeit
Verschiedene Branchen haben unterschiedliche Anforderungen an die Genauigkeit des Laserglühens. Der Laserstrahl dringt etwa 20 bis 30 Mikrometer tief in die Materialoberfläche ein. Dadurch ergeben sich minimale Veränderungen am Werkstück, was Einfluss auf die Präzision und Genauigkeit der Markierungen hat. Der Grad der Genauigkeit wird durch Faktoren wie die Größe des Strahlflecks auf dem Material und die Stelle, an der ein kleiner Punkt eine präzisere Markierung erzeugt, bestimmt. Außerdem müssen die thermische Kontrolle und die Qualität des optischen Systems überprüft werden, um stets genaue Ergebnisse zu erzielen.
4. Markierungsgeschwindigkeit
Es gibt Unterschiede in der Markierungsgeschwindigkeit verschiedener Modelle von Laserglühgeräten. Sie unterscheiden sich dadurch, dass es sich entweder um Low-End- oder High-End-Modelle handelt. Zu den Faktoren, die die Markierungsgeschwindigkeit einer Maschine beeinflussen, gehören die Modellqualität, die Markierungsgrößen und die Art des zu markierenden Materials. Zum Beispiel ein UV-Laser hat eine Markiergeschwindigkeit von ca. 9000 mm/s. Ein hochwertiger Laser bietet eine durchschnittliche Geschwindigkeit, um ein Material wie einen Schlüsselanhänger innerhalb von 30 Sekunden zu markieren. Und es gibt Laser höherer Qualität, die die gleiche Aufgabe in weniger als 5 Sekunden erledigen können. Darüber hinaus nimmt die Lasermarkierung mehr Zeit in Anspruch als das Ätzen, schädigt die Materialoberfläche jedoch nicht und hinterlässt unaussprechliche Markierungen.
Zusammenfassung
Die Laser-Annealing-Technologie hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und bietet derzeit den größten Vorteil – eine verbesserte Genauigkeit. Der Wärmebehandlungsprozess verändert die mechanischen und physikalischen Eigenschaften bestimmter Materialien. Beispielsweise erhöhen Metalle die Duktilität, verringern die Härte und beseitigen innere Spannungen. Käufer müssen den Glühprozess, seine Vor- und Nachteile sowie die Faktoren verstehen, die bei der Auswahl der Lasermaschinen für ihre Lasermarkierungsaufgaben zu berücksichtigen sind. Um Hochleistungs-Laserglühgeräte zu erwerben, besuchen Sie Alibaba.com.
