W tym przewodniku dowiesz się wszystkiego na temat maszyn do znakowania laserowego: czym są, jak działają, jakie korzyści ze sobą niosą i jakie mają potencjalne zastosowania.
Spis treści
Co to jest maszyna do znakowania laserowego?
Jak działa znakowarka laserowa?
Zalety maszyny do znakowania laserowego
Zastosowania maszyn do znakowania laserowego
Różne procesy maszyn do znakowania laserowego
Co to jest maszyna do znakowania laserowego?
znakowanie laserowe używa wiązki laserowej do trwałego znakowania wszelkiego rodzaju obiektów. Zasada znakowania laserowego polega na tym, że wiązka laserowa modyfikuje wygląd optyczny powierzchni obiektu poprzez reakcję wywołaną, gdy energia lasera uderza w powierzchnię obiektu. Może to nastąpić poprzez różne mechanizmy:
1. Ablacja materiału (grawerowanie laserowe); czasami usunięcie części kolorowej warstwy powierzchniowej.
2. Topienie metalu i tym samym modyfikowanie struktury powierzchni.
3. Lekkie spalanie (karbonizacja), zwykle papieru, tektury, drewna lub polimerów.
4. Przemiana (wybielanie) pigmentów (przemysłowych dodatków laserowych) w tworzywie sztucznym.
5. Ekspansja polimeru, np. poprzez odparowanie dodatku.
6. Generowanie cech powierzchniowych, na przykład małych pęcherzyków.
Skanując wiązkę lasera (np. za pomocą dwóch ruchomych luster), można szybko pisać litery, symbole, kody kreskowe i inne grafiki, używając skanowania wektorowego lub rastrowego. Inną metodą jest użycie maski, która jest obrazowana na obrabianym przedmiocie (oznaczenie projekcyjne, oznaczenie maski). Ta metoda jest prosta i szybka, a nawet może być stosowana w przypadku ruchomych obrabianych przedmiotów. Jest jednak mniej elastyczna niż skanowanie.
Znakowanie laserowe to znakowanie lub etykietowanie przedmiotów obrabianych i materiałów za pomocą wiązki laserowej. Przyjrzymy się różnym sposobom, w jakie może to nastąpić, takim jak grawerowanie, usuwanie, barwienie, wyżarzanie i spienianie. W zależności od rodzaju materiału i pożądanej jakości, każda z tych procedur ma swoje zalety i wady.
Jak działa znakowarka laserowa?
Podstawy technologii laserowej
Wszystkie lasery składają się z trzech głównych elementów:
1. Źródło energii, powszechnie znane jako zewnętrzne źródło pompujące.
2. Aktywny ośrodek laserowy.
3. Dwa lub więcej luster tworzących rezonator.
1. Źródło pompy kieruje energię zewnętrzną do laser i może być optyczny, elektryczny lub chemiczny, w zależności od ośrodka czynnego.
2. Aktywny ośrodek lasera to materiał, w którym zachodzi działanie lasera. W zależności od konstrukcji może to być mieszanina gazów (laser CO2), kryształy stałe (laser YAG) lub włókna optyczne domieszkowane pierwiastkami metali ziem rzadkich (laser światłowodowy). Kiedy energia jest pompowana do aktywnego ośrodka, jest ona częściowo przekształcana w energię promieniowania.
3. Rezonator gromadzi energię świetlną w wiązce lasera. Powstaje on poprzez umieszczenie dwóch lub więcej luster zwróconych do siebie, tak aby światło emitowane między nimi odbijało się w obie strony. Jedno z luster jest lustrem weneckim. Aktywne promieniowanie ośrodka laserowego jest wzmacniane w rezonatorze. Tylko pewna ilość promieniowania może opuścić rezonator przez lustro weneckie. To jest promieniowanie laserowe.
Zalety maszyny do znakowania laserowego
Wysoka precyzja znakowania i stała jakość
Dzięki wysokiej precyzji znakowania laserowego nawet bardzo delikatne grafiki, czcionki 1-punktowe i naprawdę małe geometrie będą wyraźnie czytelne. Jednocześnie znakowanie markerem laserowym zapewnia ciągłe, wysokiej jakości rezultaty.
Wysoka prędkość znakowania
Znakowanie laserowe jest jednym z najszybszych procesów znakowania dostępnych na rynku. Zapewnia to wysoką wydajność i korzyści finansowe dla Twojej firmy. W zależności od struktury i rozmiaru materiału, różne źródła lasera (np. lasery światłowodowe) lub maszyny laserowe (np. lasery galvo) mogą być używane do jeszcze większych prędkości.
Trwałe znakowanie
Trawienie laserowe jest trwałe, więc będzie potrzebne tylko raz, i jest odporne na ścieranie, ciepło i chemikalia, takie jak kwasy. W zależności od ustawień parametrów lasera, niektóre materiały można również znakować bez uszkadzania powierzchni.
Zastosowania maszyn do znakowania laserowego
Maszyny do znakowania laserowego mają ogromną różnorodność zastosowań:
1. Dodawanie numerów części, kodów kreskowych, dat przydatności do spożycia itp. na opakowaniach żywności, butelkach itp.
2. Dodanie informacji umożliwiających śledzenie w celu kontroli jakości.
3. Oznaczanie płytek drukowanych (PCB), podzespołów elektronicznych i kabli.
4. Drukowanie logo, kodów kreskowych i innych informacji na produktach.
W porównaniu z innymi technologiami znakowania, takimi jak drukowanie atramentowe i znakowanie mechaniczne, znakowanie laserowe ma wiele zalet, w tym bardzo dużą prędkość przetwarzania, niskie koszty operacyjne (brak konieczności stosowania materiałów eksploatacyjnych), stałą wysoką jakość, długotrwałe rezultaty, jest czyste, nie powoduje zanieczyszczeń, a przy tym można nim znakować drobne elementy, a przy tym jest bardzo elastyczne.
Materiały plastikowe, drewno, tektura, papier, skóra i akryl są często znakowane stosunkowo niskiej mocy laserami CO2. Jednak lasery te są mniej odpowiednie do powierzchni metalowych ze względu na ich niską absorpcję przy długich falach. Różne długości fal lasera można uzyskać za pomocą laserów Nd:YAG pompowanych lampą lub diodą (zwykle Q-switched) lub za pomocą laserów światłowodowych, które są bardziej odpowiednie do powierzchni metalowych. Moc laserów używanych do znakowania wynosi zazwyczaj od 10 do 100 W. Krótsze długości fal, takie jak 532 nm, uzyskane przez podwojenie częstotliwości laserów YAG, mogą być korzystne, ale są drogie. Do znakowania metali, takich jak złoto, które ma widmo absorpcyjne około 350-416 nm, niezbędne są krótkie długości fal lasera.
Przemysł metalowy
Trwałe znakowanie można zastosować na stali nierdzewnej, aluminium, złocie, srebrze, tytanie, brązie, platynie i miedzi.
Lasery są używane od kilku lat, szczególnie do grawerowania i znakowania metali. Nie tylko miękkie metale, takie jak aluminium, mogą być znakowane; stal lub bardzo twarde stopy również mogą być znakowane dokładnie, czytelnie i szybko za pomocą lasera. W przypadku metali, takich jak stopy stali, możliwe jest nawet wprowadzenie oznaczeń odpornych na korozję bez uszkadzania struktury powierzchni za pomocą znakowania przez wyżarzanie. Produkty wykonane z metalu są znakowane laserami w szerokim zakresie branż.
Tworzywa sztuczne
Poliwęglan (PC), poliamid (PA), polietylen (PE), polipropylen (PP), kopolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy (ABS), poliimid (PI), polistyren (PS), polimetakrylan metylu (PMMA), poliester (PES).
Tworzywa sztuczne można znakować lub grawerować laserowo za pomocą kilku metod. Za pomocą lasera światłowodowego można znakować wiele różnych komercyjnie używanych tworzyw sztucznych, w tym poliwęglan, ABS, poliamid i wiele innych. Wykończenie będzie trwałe, szybkie i wysokiej jakości. Dzięki krótkim czasom ustawiania i elastyczności, jakie oferuje laser znakujący, można ekonomicznie nawet małe partie.
Materiały organiczne
Materiały organiczne wymagają jedynie niewielkiej ilości energii laserowej, aby zapewnić im trwałe, wyraźne oznaczenia. Eksperci opracowali systemy znakowania laserowego, które doskonale spełniają to wymaganie. Systemy, których intensywność można kontrolować, aby utrzymać generację ciepła w pożądanych granicach.
Szkło i ceramika
Materiały takie jak szkło i ceramika są trudne do bezpiecznego znakowania przy użyciu tradycyjnych metod. W tym celu STYLECNC opracował technologię umożliwiającą stosowanie kontrastowych, bezpękniętych oznaczeń na szkle i ceramice. Wyobraź sobie, praktycznie żadnych pęknięć ani marnowanych produktów.
Różne procesy maszyn do znakowania laserowego
Znakowanie przez wyżarzanie
Znakowanie przez wyżarzanie to specjalny rodzaj laserowego trawienia metali. Promień lasera powoli nagrzewa metal, powodując proces utleniania pod powierzchnią materiału, co skutkuje zmianą koloru na powierzchni metalu. Nic nie jest usuwane, a powierzchnia nie jest uszkadzana, więc jest to idealne rozwiązanie do zastosowań, w których może gromadzić się rdza.
Grawerowanie laserowe
Podczas grawerowania laserowego wiązka lasera po prostu topi materiał, a gaz pod wysokim ciśnieniem, zwykle azot, jest używany do wydmuchiwania stopionego metalu z nacięcia. Odcisk na powierzchni to grawerowanie.
Laserowe usuwanie
Podczas usuwania wiązka lasera usuwa wszelkie warstwy wierzchnie nałożone na podłoże. Kontrast powstaje w wyniku różnych kolorów warstwy wierzchniej i podłoża. Typowe materiały, które są znakowane laserowo tą metodą, obejmują anodowane aluminium, powlekane metale, folie, filmy lub laminaty. Może być również stosowana do usuwania farby.
Pieniący się
Stosuje się go w przypadku materiałów polimerowych. Podczas spieniania wiązka lasera topi materiał. Proces topienia wytwarza pęcherzyki gazu w materiale, które odbijają światło rozproszone. Oznaczenie będzie wówczas jaśniejsze niż obszary, które nie zostały wytrawione. Ten typ znakowania laserowego jest stosowany głównie w przypadku ciemnych tworzyw sztucznych.
Karbonizacja
Karbonizacja umożliwia uzyskanie silnych kontrastów na jasnych powierzchniach. Podczas procesu karbonizacji laser o wysokiej energii powoduje odparowanie górnej warstwy materiału i emisję tlenu, wodoru lub kombinacji obu gazów. Tworzą się wiązania węgiel-węgiel, a to, co pozostaje, to zaciemniony (zwęglony) obszar.
Karbonizacja może być stosowana do polimerów lub biopolimerów, takich jak drewno lub skóra. Ponieważ karbonizacja zawsze prowadzi do ciemnych plam, kontrast na ciemnych materiałach nie będzie świetny.
Grawerowanie kolorowe
Grawerowanie kolorem to proces znakowania, który wykorzystuje źródło lasera światłowodowego MOPA do dodawania koloru do powierzchni metalu, takiego jak stal nierdzewna, tytan itp. MOPA odnosi się do konfiguracji składającej się z lasera głównego (lub lasera seed) i wzmacniacza optycznego w celu zwiększenia mocy wyjściowej. Powierzchnia jest zasadniczo barwiona pożądanym kolorem.
Oznakowanie 3D
Służy do oznaczania kształtów i obiektów 3D, a nie płaskich powierzchni. Soczewka wiązki optycznej rozszerzonej jest sterowana za pomocą komputera w kierunku osi optycznej w szybkim ruchu posuwisto-zwrotnym. Dynamiczna regulacja ogniskowej wiązki laserowej tworzy punkty ogniskowe w różnych miejscach na powierzchni i utrzymuje znakowanie jednorodne i precyzyjne.
Źródło z Stylcnc
Zastrzeżenie: Informacje podane powyżej są dostarczane przez Stylecnc niezależnie od Alibaba.com. Alibaba.com nie składa żadnych oświadczeń ani gwarancji co do jakości i niezawodności sprzedawcy i produktów.
