Hvad er en lasermarkeringsmaskine?
Laser mærkning er en metode til at mærke forskellige slags objekter ved hjælp af en laser. Princippet for lasermarkering er, at en laserstråle på en eller anden måde ændrer det optiske udseende af en overflade, den rammer. Dette kan ske gennem en række forskellige mekanismer:
1. Ablation af materiale (lasergravering); nogle gange fjerner nogle farvede overfladelag.
2. Smeltning af et metal, således at overfladestrukturen modificeres.
3. Let forbrænding (karbonisering) f.eks. af papir, pap, træ eller polymerer.
4. Omdannelse (f.eks. blegning) af pigmenter (industrielle laseradditiver) i et plastmateriale.
5. Ekspansion af en polymer, hvis f.eks. noget additiv er fordampet.
6. Generering af overfladestrukturer såsom små bobler.
Ved at scanne laserstrålen (f.eks. med 2 bevægelige spejle) er det muligt hurtigt at skrive bogstaver, symboler, stregkoder og anden grafik ved hjælp af en vektorscanning eller en rasterscanning. En anden metode er at bruge en maske, som afbildes på emnet (projektionsmarkering, maskemarkering). Denne metode er enkel og hurtigere (anvendelig selv med bevægelige emner), men mindre fleksibel end scanning.
"Lasermarkering" står for mærkning eller mærkning af emner og materialer med en laserstråle. I denne henseende skelnes forskellige processer, såsom gravering, fjernelse, farvning, udglødning og opskumning. Afhængigt af materialet og kvalitetskravet har hver af disse procedurer sine egne fordele og ulemper.
Hvordan fungerer en lasermarkeringsmaskine?
Grundlæggende om laserteknologi
Alle lasere består af 3 komponenter:
1. En ekstern pumpekilde.
2. Det aktive lasermedium.
3. Resonatoren.
Pumpekilden leder ekstern energi til laseren.
Det aktive lasermedie er placeret på indersiden af laseren. Afhængigt af designet kan lasermediet bestå af en gasblanding (CO2 laser), af et krystallegeme (YAG-laser) eller glasfibre (fiberlaser). Når der tilføres energi til lasermediet gennem pumpen, udsender det energi i form af stråling.
Det aktive lasermedie er placeret mellem 2 spejle, "resonatoren". Et af disse spejle er et envejsspejl. Strålingen fra det aktive lasermedium forstærkes i resonatoren. Samtidig kan kun en vis stråling forlade resonatoren gennem envejsspejlet. Denne bundtede stråling er laserstrålingen.
Fordele ved lasermarkeringsmaskine
Højpræcisionsmærkning i konstant kvalitet
Takket være lasermarkeringens høje præcision vil selv meget sart grafik, 1-punkts skrifttyper og meget små geometrier vise sig tydeligt at læse. Samtidig sikrer mærkning med laseren konstante resultater af høj kvalitet.
Høj markeringshastighed
Lasermærkning er en af de hurtigste mærkningsprocesser på markedet. Dette resulterer i høj produktivitet og omkostningsfordele under fremstillingen. Afhængigt af materialets struktur og størrelse kan forskellige laserkilder (f.eks. fiberlasere) eller lasermaskiner (f.eks. galvolasere) bruges til at øge hastigheden yderligere.
Holdbar mærkning
Laserætsning er permanent og samtidig modstandsdygtig over for slid, varme og syrer. Afhængigt af laserparameterindstillingerne kan visse materialer også mærkes uden at beskadige overfladen.
Anvendelser til lasermarkeringsmaskiner
Lasermarkeringsmaskine har et stort udvalg af applikationer:
1. Tilføjelse af varenumre, "sidste brugsdatoer" og lignende på madpakker, flasker mv.
2. Tilføjelse af sporbar information til kvalitetskontrol.
3. Mærkning af printkort (PCB'er), elektroniske komponenter og kabler.
4. Udskrivning af logoer, stregkoder og anden information på produkter.
Sammenlignet med andre mærkningsteknologier såsom inkjet print og mekanisk mærkning har lasermærkning en række fordele, såsom meget høje behandlingshastigheder, lave driftsomkostninger (ingen brug af forbrugsstoffer), konstant høj kvalitet og holdbarhed af resultaterne, undgå forurening , evnen til at skrive meget små funktioner og meget høj fleksibilitet i automatisering.
Plastmaterialer, træ, pap, papir, læder og akryl er ofte mærket med relativt lav effekt CO2 lasere. Til metaloverflader er disse lasere mindre egnede på grund af den lille absorption ved deres lange bølgelængder (omkring 10 μm); laserbølgelængder fx i 1-μm-området, som det kan opnås fx med lampe- eller diodepumpede Nd:YAG-lasere (typisk Q-switched) eller med fiberlasere, er mere passende. Typiske lasereffekter, der anvendes til mærkning, er af størrelsesordenen 10 til 100 W. Kortere bølgelængder, såsom 532 nm, såsom opnået ved frekvensfordobling af YAG-lasere, kan være fordelagtige, men sådanne kilder er ikke altid økonomisk konkurrencedygtige. Til mærkning af metaller som guld, som har for lav absorption i 1-μm spektralområdet, er korte laserbølgelængder afgørende.
Metaller
Rustfrit stål, aluminium, guld, sølv, titanium, bronze, platin eller kobber
Laseren har tjent godt i mange år, især når det kommer til lasergravering og lasermærkning af metaller. Ikke kun bløde metaller, såsom aluminium, men stål eller meget hårde legeringer kan også mærkes præcist, læseligt og hurtigt ved hjælp af en laser. Med visse metaller, såsom stållegeringer, er det endda muligt at implementere korrosionsbestandige markeringer uden at beskadige overfladestrukturen ved hjælp af udglødningsmærkning. Produkter fremstillet af metal er mærket med lasere i en lang række industrier.
Plast
Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Acrylonitril-butadien-styren-copolymer (ABS), Polyimid (PI), Polystyren (PS), Polymethylmetacrylat (PMMA), Polyester (PES)
Plast kan mærkes eller graveres med lasere på en række forskellige måder. Med en fiberlaser kan du mærke mange forskellige kommercielt brugte plasttyper, såsom polycarbonat, ABS, polyamid og mange flere med en permanent, hurtig finish af høj kvalitet. Takket være de lave opsætningstider og fleksibilitet, en mærkningslaser tilbyder, kan du mærke selv små batchstørrelser økonomisk.
Organiske materialer
Organiske materialer kræver specielle løsninger for at give dem permanente markeringer med klare konturer. Vores eksperter udvikler lasermarkeringssystemer, der perfekt opfylder dette krav. Systemer, hvis intensitet kan styres for at holde varmeudviklingen inden for de ønskede grænser.
Glas og keramik
Materialer som glas og keramik stiller strenge krav til vores kunder og de brancher, de opererer i. Til dette formål STYLECNC har udviklet en teknologi, der er i stand til at påføre glas med høj kontrast, revnefri markering.
Forskellige processer af lasermarkeringsmaskine
Udglødningsmærkning
Udglødningsmærkning er en speciel type laserætsning til metaller. Laserstrålens varmeeffekt forårsager en oxidationsproces under materialets overflade, hvilket resulterer i en farveændring på metaloverfladen.
Under lasergravering smeltes emneoverfladen og fordampes med laseren. Som følge heraf fjerner laserstrålen materialet. Det således frembragte aftryk i overfladen er graveringen.
Fjernelse
Under fjernelse fjerner laserstrålen de dæklag, der er påført underlaget. En kontrast frembringes som følge af de forskellige farver på topcoat og underlag. Almindelige materialer, der lasermærkes ved fjernelse af materiale, omfatter anodiseret aluminium, belagte metaller, folier og film eller laminater.
skummende
Under opskumning smelter laserstrålen et materiale. Under denne proces dannes der gasbobler i materialet, som reflekterer lyset diffust. Mærkningen vil således blive lysere end de områder, der ikke er ætset. Denne type lasermarkering bruges hovedsageligt til mørk plast.
Karbonisering
Karbonisering muliggør stærke kontraster på lyse overflader. Under karboniseringsprocessen opvarmer laseren materialets overflade (minimum 100°C), og der udsendes ilt, brint eller en kombination af begge gasser. Tilbage er et mørklagt område med højere kulstofkoncentration.
Karbonisering kan bruges til polymerer eller biopolymerer såsom træ eller læder. Da forkulning altid fører til mørke mærker, vil kontrasten på mørke materialer være ret minimal.
Farvegravering er en mærkningsproces, der bruger MOPA fiberlaserkilde til at markere farve på metaloverflader såsom rustfrit stål, titanium osv. MOPA refererer til en konfiguration bestående af en masterlaser (eller frølaser) og en optisk forstærker for at øge outputtet magt.
3D Mærkning
3D lasermarkeringssystem er gennem softwarestyring optisk udvidet stråle linse i den optiske akse retning højhastigheds frem- og tilbagegående bevægelse, dynamisk justering af laserstrålens brændvidde, hvilket gør, at brændpunktet på forskellige steder på overfladen af emnet holder sig ensartet, for at realisere 3D overflade, en overfladepræcision af laserbehandling.
