Какво е машина за лазерно маркиране?
Лазерно маркиране е метод за етикетиране на различни видове обекти с помощта на лазер. Принципът на лазерното маркиране е, че лазерен лъч по някакъв начин променя оптичния вид на повърхността, която удря. Това може да се случи чрез различни механизми:
1. Аблация на материал (лазерно гравиране); понякога премахване на част от цветния повърхностен слой.
2. Разтопяване на метал, като по този начин се променя структурата на повърхността.
3. Леко горене (овъгленяване), например на хартия, картон, дърво или полимери.
4. Трансформация (напр. избелване) на пигменти (индустриални лазерни добавки) в пластмасов материал.
5. Разширяване на полимер, ако например някаква добавка се изпари.
6. Генериране на повърхностни структури, като например малки мехурчета.
Чрез сканиране на лазерния лъч (например с 2 подвижни огледала) е възможно бързо да се пишат букви, символи, баркодове и други графики, използвайки векторно или растерно сканиране. Друг метод е използването на маска, която се изобразява върху детайла (проекционно маркиране, масково маркиране). Този метод е прост и по-бърз (приложим дори при движещи се детайли), но по-малко гъвкав от сканирането.
„Лазерно маркиране“ означава маркиране или етикетиране на детайли и материали с лазерен лъч. В тази връзка се разграничават различни процеси, като гравиране, отстраняване, оцветяване, отгряване и разпенване. В зависимост от материала и изискванията за качество, всяка от тези процедури има своите предимства и недостатъци.
Как работи машината за лазерно маркиране?
Основи на лазерната технология
Всички лазери се състоят от 3 компонента:
1. Външен източник на помпа.
2. Активната лазерна среда.
3. Резонаторът.
Източникът на помпата насочва външна енергия към лазера.
Активната лазерна среда се намира във вътрешността на лазера. В зависимост от конструкцията, лазерната среда може да се състои от газова смес (CO2 лазер), на кристално тяло (YAG лазер) или стъклени влакна (фибърен лазер). Когато енергията се подава към лазерната среда чрез помпата, тя излъчва енергия под формата на радиация.
Активната лазерна среда е разположена между 2 огледала, наречени „резонатор“. Едното от тези огледала е еднопосочно огледало. Излъчването на активната лазерна среда се усилва в резонатора. В същото време, само определена част от лъчението може да напусне резонатора през еднопосочното огледало. Това снопчено лъчение е лазерното лъчение.
Предимства на лазерната маркираща машина
Високопрецизно маркиране с постоянно качество
Благодарение на високата прецизност на лазерното маркиране, дори много деликатни графики, едноточкови шрифтове и много малки геометрични фигури ще бъдат ясно четливи. В същото време, маркирането с лазер осигурява постоянно висококачествени резултати.
Висока скорост на маркиране
Лазерното маркиране е един от най-бързите процеси на маркиране, предлагани на пазара. Това води до висока производителност и икономии по време на производството. В зависимост от структурата и размера на материала, могат да се използват различни лазерни източници (напр. фибро лазери) или лазерни машини (напр. галво лазери) за допълнително увеличаване на скоростта.
Устойчива маркировка
Лазерното гравиране е трайно и същевременно устойчиво на абразия, топлина и киселини. В зависимост от настройките на лазерните параметри, някои материали могат да бъдат маркирани, без да се повреди повърхността.
Приложения на машини за лазерно маркиране
Лазерната маркираща машина има огромно разнообразие от приложения:
1. Добавяне на номера на части, дати на „година до“ и други подобни върху опаковки на храни, бутилки и др.
2. Добавяне на проследима информация за контрол на качеството.
3. Маркиране на печатни платки (PCB), електронни компоненти и кабели.
4. Печат на лога, баркодове и друга информация върху продуктите.
В сравнение с други технологии за маркиране, като мастилено-струен печат и механично маркиране, лазерното маркиране има редица предимства, като например много високи скорости на обработка, ниски експлоатационни разходи (без използване на консумативи), постоянно високо качество и дълготрайност на резултатите, избягване на замърсявания, възможност за изписване на много малки елементи и много висока гъвкавост при автоматизация.
Пластмасовите материали, дървото, картонът, хартията, кожата и акрилът често са маркирани с относително ниска мощност. CO2 лазери. За метални повърхности тези лазери са по-малко подходящи поради малката абсорбция при дългите им дължини на вълните (около 10 μm); дължините на вълните на лазера, например в областта 1 μm, каквито могат да се получат например с Nd:YAG лазери с лампово или диодно напомпване (обикновено с Q-превключване) или с влакнести лазери, са по-подходящи. Типичните мощности на лазерите, използвани за маркиране, са от порядъка на 10 до 100 W. По-късите дължини на вълните, като например 532 nm, получени чрез удвояване на честотата на YAG лазерите, могат да бъдат предимство, но такива източници не винаги са икономически конкурентни. За маркиране на метали като злато, което има твърде ниска абсорбция в спектралната област 1 μm, късите дължини на вълните на лазера са от съществено значение.
Метали
Неръждаема стомана, алуминий, злато, сребро, титан, бронз, платина или мед
Лазерът служи добре от много години, особено когато става въпрос за лазерно гравиране и лазерно маркиране на метали. Не само меки метали, като алуминий, но и стомана или много твърди сплави могат да бъдат маркирани точно, четливо и бързо с помощта на лазер. При някои метали, като стоманени сплави, е възможно дори да се реализират устойчиви на корозия маркировки, без да се повреди повърхностната структура, чрез маркиране чрез отгряване. Продукти, изработени от метал, се маркират с лазери в широк спектър от индустрии.
Пластмасите
Поликарбонат (PC), Полиамид (PA), Полиетилен (PE), Полипропилен (PP), Акрилонитрил бутадиен стиренов съполимер (ABS), Полиимид (PI), Полистирен (PS), Полиметилметакрилат (PMMA), Полиестер (PES)
Пластмасите могат да бъдат маркирани или гравирани с лазери по различни начини. С фибърен лазер можете да маркирате много различни търговски използвани пластмаси, като поликарбонат, ABS, полиамид и много други, с трайно, бързо и висококачествено покритие. Благодарение на краткото време за подготовка и гъвкавостта, които предлага маркиращият лазер, можете да маркирате дори малки партиди икономично.
Органични материали
Органичните материали изискват специални решения, за да им се осигури трайна маркировка с ясни контури. Нашите експерти разработват лазерни маркиращи системи, които перфектно отговарят на това изискване. Системи, чийто интензитет може да се контролира, така че генерирането на топлина да се поддържа в желаните граници.
Стъкло и керамика
Материали като стъкло и керамика поставят строги изисквания към нашите клиенти и индустриите, в които работят. За тази цел, STYLECNC е разработила технология, способна да нанася висококонтрастни, безпукнати маркировки върху стъкло.
Различни процеси на лазерна маркираща машина
Маркиране чрез отгряване
Маркирането чрез отгряване е специален вид лазерно ецване на метали. Топлинният ефект на лазерния лъч предизвиква процес на окисление под повърхността на материала, което води до промяна на цвета на металната повърхност.
По време на лазерното гравиране, повърхността на детайла се разтопява и изпарява с лазера. В резултат на това лазерният лъч премахва материала. Така полученият отпечатък върху повърхността е гравирането.
Премахването
По време на отстраняването, лазерният лъч премахва горните покрития, нанесени върху основата. В резултат на различните цветове на горното покритие и основата се получава контраст. Често срещани материали, върху които се нанася лазерно маркиране чрез отстраняване на материал, включват анодизиран алуминий, покрити метали, фолиа и филми или ламинати.
Пенообразуване
По време на разпенването, лазерният лъч разтопява материала. По време на този процес в материала се образуват газови мехурчета, които дифузно отразяват светлината. По този начин маркировката ще се окаже по-светла от зоните, които не са били гравирани. Този вид лазерно маркиране се използва главно за тъмни пластмаси.
Карбонизиране
Карбонизацията позволява силни контрасти върху ярки повърхности. По време на процеса на карбонизация лазерът нагрява повърхността на материала (минимум 100° C) и се отделя кислород, водород или комбинация от двата газа. Остава потъмняла област с по-висока концентрация на въглерод.
Карбонизацията може да се използва за полимери или биополимери като дърво или кожа. Тъй като карбонизацията винаги води до тъмни следи, контрастът върху тъмните материали ще бъде сравнително минимален.
Цветното гравиране е процес на маркиране, който използва MOPA фибролазерен източник за маркиране на цвят върху метални повърхности, като неръждаема стомана, титан и др. MOPA се отнася до конфигурация, състояща се от главен лазер (или семенен лазер) и оптичен усилвател за увеличаване на изходната мощност.
3D маркиране
- 3D система за лазерно маркиране Чрез софтуерно управление на оптичната леща с разширен лъч в посока на оптичната ос, високоскоростно възвратно-постъпателно движение, динамично регулиране на фокусното разстояние на лазерния лъч, което прави фокусното петно на различни места по повърхността на детайла да се поддържа равномерно, за да се реализира 3D повърхност, повърхностна прецизност на лазерната обработка.
