Pagrindinis principas lazerinio žymėjimo sistema yra tai, kad lazerio generatorius generuoja didelės energijos nepertraukiamą lazerio spindulį, o sufokusuotas lazeris veikia spausdinimo medžiagą, todėl paviršiaus medžiaga akimirksniu išsilydo arba net išgaruoja. Valdant lazerio kelią ant medžiagos paviršiaus, galima suformuoti reikiamus grafinius ir grafinius ženklus.
Lazerinis žymėjimas pasižymi bekontakčiu apdorojimu, kurio metu galima žymėti ant bet kokio specialios formos paviršiaus be deformacijos ir vidinės įtampos. Jis tinka žymėti tokias medžiagas kaip metalai, plastikas, stiklas, keramika, mediena, oda ir kt.
Kaukės režimo žymėjimo sistema
Kaukės žymėjimas dar vadinamas projekciniu žymėjimu. Kaukės žymėjimo sistemą sudaro lazeris, kaukė ir vaizdo lęšis. Jos veikimo principas yra toks, kad teleskopo išplėstas lazerio spindulys tolygiai projektuojamas ant iš anksto pagamintos kaukės, o šviesa praleidžiama iš išraižytos vietos. Kaukės plokštės raštas per lęšį vaizduojamas ant ruošinio (židinio plokštumos). Paprastai kiekvienas impulsas gali sudaryti žymeklį. Lazeriu apšvitintos medžiagos paviršius greitai kaitinamas, kad išgaruotų arba sukeltų cheminę reakciją, ir spalva pasikeičia, sudarydama aiškius ir atskiriamus ženklus. CO2 Kaukės režimo žymėjimui dažniausiai naudojami lazeriai ir YAG lazeriai. Pagrindinis kaukės režimo žymėjimo privalumas yra tas, kad vienas lazerio impulsas gali sukurti visą žymėjimą, apimantį kelis simbolius vienu metu, todėl žymėjimo greitis yra didelis. Didelius gaminių kiekius galima žymėti tiesiai gamybos linijoje. Trūkumai yra prastas lankstumas ir mažas energijos suvartojimas.
Masyvų žymėjimo sistema
Jame naudojami keli maži lazeriai, kurie vienu metu skleidžia impulsus. Praėjus pro reflektorių ir fokusavimo lęšį, keli lazerio impulsai ištirpdo (abliuoja) mažas, vienodo dydžio ir gylio duobutes ant pažymėtos medžiagos paviršiaus. Kiekvienas simbolis ir raštas sudarytas iš šių mažų apvalių juodų duobučių, paprastai 5 taškais horizontaliais brūkšniais ir 7 taškais vertikaliais brūkšniais, taip suformuojant 5 × 7 matricą. Paprastai mažos galios radijo dažnių sužadinimas CO2 Lazeris naudojamas matriciniam žymėjimui, o jo žymėjimo greitis gali siekti iki 6000 simbolių per sekundę. Todėl jis tapo idealiu pasirinkimu greitam internetiniam žymėjimui. Jo trūkumas yra tas, kad jis gali žymėti tik taškinės matricos simbolius ir pasiekti tik 5 × 7 skiriamąją gebą, kuri yra nepalanki kinų rašmenims.
Skenavimo žymėjimo sistema
Skenavimo žymėjimo sistema sudaryta iš kompiuterio, lazerio ir XY skenavimo mechanizmo. Jos veikimo principas yra įvesti į kompiuterį informaciją, reikalingą žymėjimui atlikti. Kompiuteris valdo lazerį ir XY skenavimo mechanizmą pagal iš anksto parengtą programą, kad specialios optinės sistemos transformuotas didelės energijos lazerio taškas galėtų nuskaityti ir judėti apdirbtu paviršiumi, suformuodamas žymes.
Paprastai XY skenavimo mechanizmas turi 2 tipų struktūrą: mechaninį skenavimą ir galvanometrinį skenavimą.
Mechaninis skenavimas
Mechaninė skenavimo žymėjimo sistema nejudina spindulio keisdama veidrodžio sukimosi kampą, o mechaniškai keičia veidrodžio XY koordinates, kad pakeistų į ruošinį patenkančio lazerio spindulio padėtį. Šios žymėjimo sistemos XY skenavimo mechanizmas paprastai komplektuojamas su braižytuvu. Jo veikimo procesas: lazerio spindulys praeina per reflektorių, besisukantį šviesos taką, o tada per šviesos rašiklį (fokusavimo lęšį), kad apšviestų apdorojamą ruošinį. Braižytuvo rašiklio svirtis gali judėti tik pirmyn ir atgal išilgai x ašies su reflektoriumi; šviesos rašiklis ir jo viršutinis reflektorius (abu pritvirtinti kartu) gali judėti tik išilgai y ašies. Valdant kompiuteriui (dažniausiai per lygiagretųjį prievadą valdymo signalui išvesti), šviesos rašiklio judėjimas Y kryptimi ir rašiklio svirties judėjimas X kryptimi gali priversti išvesties lazerį pasiekti bet kurį plokštumos tašką, taip pažymint bet kokią grafiką ir simbolius.
Galvanometro skenavimas
Galvanometrinio skenavimo žymėjimo sistemą daugiausia sudaro lazeris, XY ašies nukreipimo veidrodis, fokusavimo lęšis ir kompiuteris. Veikimo principas yra toks, kad lazerio spindulys krinta ant dviejų (vibruojančių) veidrodžių, o jų atspindžio kampą valdo kompiuteris. Du veidrodžiai gali nuskaityti atitinkamai X ir Y ašimis, kad būtų pasiektas lazerio spindulio nukreipimas taip, jog lazerio fokusas, turintis tam tikrą galios tankį, judėtų ant žymėjimo medžiagos pagal reikiamus reikalavimus, taip palikdamas nuolatinius ženklus ant medžiagos paviršiaus ir fokusavimo taško. Tai gali būti apskritimas arba stačiakampis.
Galvanometro žymėjimo sistemoje galima naudoti vektorinę grafiką ir simbolius. Šis metodas naudoja kompiuteryje esančią grafikos programinę įrangą grafikai apdoroti. Jis pasižymi dideliu efektyvumu, geru tikslumu ir be iškraipymų, o tai labai pagerina lazerinio žymėjimo kokybę ir greitį. Tuo pačiu metu galima taikyti ir galvanometro tipo žymėjimo metodą, kuris labai tinka internetiniam žymėjimui. Priklausomai nuo skirtingo greičio gamybos linijos, galima naudoti vieną skenuojantį galvanometrą arba du skenuojančius galvanometrus. Palyginti su aukščiau minėtu matriciniu žymėjimu, jis gali žymėti daugiau gardelės informacijos.
Apskritai galvanometro skenavimo žymėjimo sistema naudoja pluošto lazerį, kurio nuolatinis optinio siurblio darbinis bangos ilgis yra 1.06 μm, o išėjimo galia yra 10 ~ 120WLazerio išvestis gali būti nuolatinė arba Q jungiklio. Sukurtas RF sužadinimas CO2 Lazeris taip pat naudojamas galvanometro skenavimo lazerinio žymėjimo mašinoje.
Dėl plataus pritaikymo diapazono, vektorinio ir taškinio žymėjimo, reguliuojamo žymėjimo diapazono, greito reagavimo greičio, didelio žymėjimo greičio (galima pažymėti šimtus simbolių per sekundę), aukštos žymėjimo kokybės, gero optinio kelio sandarumo ir didelio prisitaikymo prie aplinkos, galvanometrinis skenavimo žymėjimas tapo pagrindiniu produktu ir laikomas lazerinio žymėjimo mašinų plėtros krypties ateityje atspindėtoju. Jis turi plačias taikymo perspektyvas.
Žymėjimui daugiausia naudojamas lazeris yra pluošto lazeris ir CO2 lazeris. Skaidulinio lazerio skleidžiamą lazerio spinduliuotę gerai sugeria metalas ir dauguma plastikų, o jo bangos ilgis (1.06 μm) ir maža fokusavimo dėmė tinka didelės skiriamosios gebos žymėjimui ant metalų ir kitų medžiagų. Bangos ilgis CO2 Lazeris yra 10.6 μ M. Medienos gaminiai, stiklas, polimeras ir dauguma skaidrių medžiagų pasižymi geru sugerties efektu, todėl ypač tinka žymėjimui ant nemetalinių paviršių.
Pluošto lazerio trūkumas ir CO2 Lazerio privalumas yra tas, kad medžiagos patiria rimtą terminį pažeidimą ir šiluminę difuziją, o karšto krašto efektas dažnai padaro etiketę neryškią. Priešingai, eksimerinio lazerio skleidžiama UV šviesa nešildo medžiagos, o tik išgarina medžiagos paviršių, todėl susidaro fotocheminis poveikis paviršiaus struktūrai ir paliekamas žymė medžiagos paviršiuje. Todėl, žymint eksimeriniu lazeriu, žymės kraštas yra labai aiškus. Dėl stiprios ultravioletinės šviesos absorbcijos lazerio poveikis medžiagai pasireiškia tik paviršiniame medžiagos sluoksnyje, ir medžiaga beveik nedega. Todėl eksimerinis lazeris labiau tinka medžiagų žymėjimui.
