Kas yra lazerinio žymėjimo mašina?
Žymėjimas lazeriu yra įvairių objektų ženklinimo lazeriu metodas. Lazerinio žymėjimo principas yra tas, kad lazerio spindulys kažkaip pakeičia paviršiaus, į kurį jis atsitrenkia, optinę išvaizdą. Tai gali įvykti įvairiais mechanizmais:
1. Medžiagos abliacija (lazerinis graviravimas); kartais pašalinamas spalvotas paviršiaus sluoksnis.
2. Metalo lydymas, taip modifikuojant paviršiaus struktūrą.
3. Nedidelis apdegimas (karbonizacija), pvz., popieriaus, kartono, medienos ar polimerų.
4. Pigmentų (pramoninių lazerinių priedų) transformavimas (pvz., balinimas) plastikinėje medžiagoje.
5. Polimero plėtimasis, pvz., jei išgarinamas koks nors priedas.
6. Paviršiaus struktūrų, tokių kaip maži burbuliukai, susidarymas.
Skenuojant lazerio spindulį (pvz., dviem judančiais veidrodžiais), galima greitai užrašyti raides, simbolius, brūkšninius kodus ir kitą grafiką, naudojant vektorinį arba rastrinį skenavimą. Kitas metodas – naudoti kaukę, kuri vaizduojama ant ruošinio (projekcinis žymėjimas, kaukės žymėjimas). Šis metodas yra paprastas ir greitesnis (taikomas net ir judantiems ruošiniams), bet mažiau lankstus nei skenavimas.
„Lazerinis žymėjimas“ reiškia ruošinių ir medžiagų žymėjimą arba etikečių klijavimą lazerio spinduliu. Šiuo atžvilgiu išskiriami skirtingi procesai, tokie kaip graviravimas, šalinimas, dažymas, atkaitinimas ir putojimas. Priklausomai nuo medžiagos ir kokybės reikalavimų, kiekvienas iš šių procedūrų turi savo privalumų ir trūkumų.
Kaip veikia lazerinio žymėjimo mašina?
Lazerinės technologijos pagrindai
Visi lazeriai susideda iš 3 komponentų:
1. Išorinis siurblio šaltinis.
2. Aktyvioji lazerio terpė.
3. Rezonatorius.
Siurblio šaltinis nukreipia išorinę energiją į lazerį.
Aktyvioji lazerio terpė yra lazerio viduje. Priklausomai nuo konstrukcijos, lazerio terpę gali sudaryti dujų mišinys (CO2 lazeris), kristalinio kūno (YAG lazeris) arba stiklo pluošto (pluošto lazeris). Kai energija per siurblį tiekiama į lazerio terpę, ji skleidžia energiją spinduliuotės pavidalu.
Aktyvioji lazerio terpė yra tarp dviejų veidrodžių, vadinamų „rezonatoriumi“. Vienas iš šių veidrodžių yra vienpusis veidrodis. Rezonatoriuje sustiprinama aktyviosios lazerio terpės spinduliuotė. Tuo pačiu metu per vienpusį veidrodį iš rezonatoriaus gali išeiti tik tam tikra spinduliuotė. Ši sujungta spinduliuotė yra lazerio spinduliuotė.
Lazerinio žymėjimo mašinos privalumai
Didelio tikslumo žymėjimas už pastovią kokybę
Dėl didelio lazerinio žymėjimo tikslumo net ir labai subtili grafika, vieno taško šriftai ir labai mažos geometrijos bus aiškiai įskaitomos. Tuo pačiu metu žymėjimas lazeriu užtikrina nuolat aukštos kokybės rezultatus.
Didelis žymėjimo greitis
Lazerinis žymėjimas yra vienas greičiausių žymėjimo procesų rinkoje. Tai lemia didelį našumą ir ekonomiškumą gamybos metu. Priklausomai nuo medžiagos struktūros ir dydžio, norint dar labiau padidinti greitį, galima naudoti skirtingus lazerio šaltinius (pvz., šviesolaidinius lazerius) arba lazerines mašinas (pvz., galvo lazerius).
Patvarus žymėjimas
Lazerinis ėsdinimas yra ilgalaikis ir tuo pačiu metu atsparus trinčiai, karščiui ir rūgštims. Priklausomai nuo lazerio parametrų nustatymų, tam tikras medžiagas taip pat galima žymėti nepažeidžiant paviršiaus.
Lazerinio žymėjimo mašinų taikymas
Lazerinio žymėjimo mašina turi daugybę pritaikymų:
1. Ant maisto pakuočių, butelių ir pan. nurodyti dalių numerius, galiojimo datas ir pan.
2. Pridėti atsekamumo informaciją kokybės kontrolei.
3. Spausdintinių plokščių (PCB), elektroninių komponentų ir kabelių žymėjimas.
4. Logotipų, brūkšninių kodų ir kitos informacijos spausdinimas ant gaminių.
Palyginti su kitomis žymėjimo technologijomis, tokiomis kaip rašalinis spausdinimas ir mechaninis žymėjimas, lazerinis žymėjimas turi daug privalumų, tokių kaip labai didelis apdorojimo greitis, mažos eksploatavimo išlaidos (nereikia eksploatacinių medžiagų), nuolat aukšta rezultatų kokybė ir patvarumas, išvengiama užterštumo, galimybė rašyti labai mažus elementus ir labai didelis automatizavimo lankstumas.
Plastikinės medžiagos, mediena, kartonas, popierius, oda ir akrilas dažnai žymimi santykinai mažos galios žymekliais. CO2 lazeriai. Metaliniams paviršiams šie lazeriai yra mažiau tinkami dėl mažos sugerties esant ilgiems bangos ilgiams (apie 10 μm); tinkamesni yra lazerio bangos ilgiai, pvz., 1 μm srityje, kuriuos galima gauti, pvz., naudojant lempų arba diodų kaupinamus Nd:YAG lazerius (paprastai Q jungiklius) arba skaidulinius lazerius. Įprasta žymėjimui naudojama lazerio galia yra nuo 10 iki 100 W. Trumpesni bangos ilgiai, pvz., 532 nm, gaunami dvigubinant YAG lazerių dažnį, gali būti pranašesni, tačiau tokie šaltiniai ne visada yra ekonomiškai konkurencingi. Žymint tokius metalus kaip auksas, kurių sugertis 1 μm spektro srityje yra per maža, būtini trumpi lazerio bangos ilgiai.
Metalai
Nerūdijantis plienas, aliuminis, auksas, sidabras, titanas, bronza, platina arba varis
Lazeris jau daugelį metų sėkmingai tarnauja, ypač lazerinio graviravimo ir metalų žymėjimo srityje. Lazeriu tiksliai, įskaitomai ir greitai galima žymėti ne tik minkštus metalus, tokius kaip aliuminis, bet ir plieną ar labai kietus lydinius. Kai kuriems metalams, pavyzdžiui, plieno lydiniams, naudojant atkaitinimo žymėjimą, netgi galima atlikti korozijai atsparų žymėjimą nepažeidžiant paviršiaus struktūros. Metalo gaminiai žymimi lazeriais įvairiose pramonės šakose.
Plastikai
Polikarbonatas (PC), poliamidas (PA), polietilenas (PE), polipropilenas (PP), akrilnitrilo butadieno stireno kopolimeras (ABS), poliimidas (PI), polistirenas (PS), polimetilmetakrilatas (PMMA), poliesteris (PES)
Plastikai gali būti žymimi arba graviruojami lazeriais įvairiais būdais. Šviesolaidiniu lazeriu galite žymėti daugelį skirtingų komerciškai naudojamų plastikų, tokių kaip polikarbonatas, ABS, poliamidas ir daugelis kitų, ir gauti ilgalaikį, greitą ir aukštos kokybės rezultatą. Dėl trumpo paruošimo laiko ir lankstumo, kurį siūlo žymėjimo lazeris, galite ekonomiškai žymėti net ir mažas partijas.
Organinės medžiagos
Organinėms medžiagoms reikalingi specialūs sprendimai, kad jos būtų ženklinamos nuolat ir aiškiais kontūrais. Mūsų ekspertai kuria lazerinio žymėjimo sistemas, kurios puikiai atitinka šį reikalavimą. Sistemas, kurių intensyvumą galima kontroliuoti taip, kad šilumos išsiskyrimas būtų palaikomas norimose ribose.
Stiklas ir keramika
Tokios medžiagos kaip stiklas ir keramika kelia griežtus reikalavimus mūsų klientams ir pramonės šakoms, kuriose jie veikia. Šiuo tikslu, STYLECNC sukūrė technologiją, leidžiančią ant stiklo uždėti didelio kontrasto, be įtrūkimų žymes.
Skirtingi lazerinio žymėjimo mašinos procesai
Atkaitinimo žymėjimas
Atkaitinimo žymėjimas yra specialus lazerinio metalų ėsdinimo tipas. Lazerio spindulio šiluminis poveikis sukelia oksidacijos procesą po medžiagos paviršiumi, dėl kurio pasikeičia metalo paviršiaus spalva.
Lazerinio graviravimo metu ruošinio paviršius lazeriu išlydomas ir išgarinamas. Dėl to lazerio spindulys pašalina medžiagą. Taip gautas įspaudas paviršiuje ir yra graviravimas.
Šalinama
Šalinimo metu lazerio spindulys pašalina ant pagrindo užteptą viršutinį sluoksnį. Dėl skirtingų viršutinio sluoksnio ir pagrindo spalvų susidaro kontrastas. Įprastos medžiagos, kurios lazeriu žymimos šalinant medžiagą, yra anoduotas aliuminis, dengti metalai, folijos ir plėvelės arba laminatai.
Putojimas
Putojimo metu lazerio spindulys išlydo medžiagą. Šio proceso metu medžiagoje susidaro dujų burbuliukai, kurie išsklaidytai atspindi šviesą. Todėl žymėjimas bus šviesesnis nei neišgraviruotos sritys. Šis lazerinio žymėjimo tipas daugiausia naudojamas tamsiam plastikui.
Karbonizavimas
Karbonizavimas leidžia gauti ryškius kontrastus ant ryškių paviršių. Karbonizavimo proceso metu lazeris įkaitina medžiagos paviršių (mažiausiai iki 100 °C) ir išsiskiria deguonis, vandenilis arba abiejų dujų derinys. Lieka patamsėjusi sritis su didesne anglies koncentracija.
Karbonizavimas gali būti naudojamas polimerams arba biopolimerams, pavyzdžiui, medienai ar odai. Kadangi karbonizavimas visada sukelia tamsias dėmes, kontrastas ant tamsių medžiagų bus gana minimalus.
Spalvotas graviravimas yra žymėjimo procesas, kurio metu naudojamas MOPA pluošto lazerio šaltinis, skirtas spalvai žymėti ant metalinių paviršių, tokių kaip nerūdijantis plienas, titanas ir kt. MOPA reiškia konfigūraciją, kurią sudaro pagrindinis lazeris (arba sėklų lazeris) ir optinis stiprintuvas, skirtas padidinti išėjimo galią.
3D Žymėjimas
Geriausios 3D lazerinio žymėjimo sistema yra per programinės įrangos valdymą optinio išplėstinio spindulio lęšis optinės ašies kryptimi dideliu greičiu judančiu slankiojančiu judesiu, dinamiškai reguliuoja lazerio spindulio židinio nuotolį, todėl židinio taškas skirtingose ruošinio paviršiaus vietose išlieka vienodas, kad būtų pasiektas 3D paviršius, lazerinio apdorojimo paviršiaus tikslumas.
