Vad är en lasermarkeringsmaskin?
Lasermärkning är en metod för att märka olika typer av föremål med hjälp av en laser. Principen för lasermärkning är att en laserstråle på något sätt modifierar det optiska utseendet på en yta som den träffar. Detta kan ske genom en mängd olika mekanismer:
1. Ablation av material (lasergravyr); ibland tar man bort något färgat ytskikt.
2. Smältning av en metall och modifiering av ytstrukturen.
3. Lätt förbränning (förkolning) t.ex. av papper, kartong, trä eller polymerer.
4. Omvandling (t.ex. blekning) av pigment (industriella lasertillsatser) i ett plastmaterial.
5. Expansion av en polymer, om t.ex. någon tillsats avdunstar.
6. Generering av ytstrukturer såsom små bubblor.
Genom att skanna laserstrålen (t.ex. med 2 rörliga speglar) är det möjligt att snabbt skriva bokstäver, symboler, streckkoder och annan grafik, med hjälp av en vektorskanning eller en rasterskanning. En annan metod är att använda en mask som avbildas på arbetsstycket (projektionsmarkering, maskmarkering). Denna metod är enkel och snabbare (tillämpbar även med rörliga arbetsstycken) men mindre flexibel än skanning.
"Lasermarkering" står för märkning eller märkning av arbetsstycken och material med laserstråle. I detta avseende särskiljs olika processer, såsom gravering, borttagning, färgning, glödgning och skumning. Beroende på materialet och kvalitetskravet har var och en av dessa procedurer sina egna fördelar och nackdelar.
Hur fungerar en lasermarkeringsmaskin?
Laserteknik grunderna
Alla lasrar består av 3 komponenter:
1. En extern pumpkälla.
2. Det aktiva lasermediet.
3. Resonatorn.
Pumpkällan leder extern energi till lasern.
Det aktiva lasermediet är placerat på insidan av lasern. Beroende på design kan lasermediet bestå av en gasblandning (CO2 laser), av en kristallkropp (YAG-laser) eller glasfibrer (fiberlaser). När energi matas till lasermediet genom pumpen avger det energi i form av strålning.
Det aktiva lasermediet är placerat mellan 2 speglar, "resonatorn". En av dessa speglar är en enkelriktad spegel. Strålningen från det aktiva lasermediet förstärks i resonatorn. Samtidigt kan bara en viss strålning lämna resonatorn genom envägsspegeln. Denna buntade strålning är laserstrålningen.
Fördelar med lasermarkeringsmaskin
Högprecisionsmärkning med konstant kvalitet
Tack vare lasermarkeringens höga precision blir även mycket känslig grafik, 1-punkts teckensnitt och mycket små geometrier tydligt läsbara. Samtidigt säkerställer märkning med lasern konstanta resultat av hög kvalitet.
Hög markeringshastighet
Lasermärkning är en av de snabbaste märkningsprocesserna som finns på marknaden. Detta resulterar i hög produktivitet och kostnadsfördelar under tillverkningen. Beroende på materialstruktur och storlek kan olika laserkällor (t.ex. fiberlasrar) eller lasermaskiner (t.ex. galvolasrar) användas för att ytterligare öka hastigheten.
Hållbar märkning
Laseretsning är permanent och samtidigt motståndskraftig mot nötning, värme och syror. Beroende på laserparameterinställningarna kan vissa material också märkas utan att skada ytan.
Tillämpningar för lasermärkningsmaskiner
Lasermarkeringsmaskin har ett stort antal applikationer:
1. Lägga till artikelnummer, sista användningsdatum och liknande på matförpackningar, flaskor etc.
2. Lägga till spårbar information för kvalitetskontroll.
3. Märkning av kretskort (PCB), elektroniska komponenter och kablar.
4. Utskrift av logotyper, streckkoder och annan information om produkter.
Jämfört med andra märkningsteknologier som bläckstråleutskrift och mekanisk märkning har lasermärkning ett antal fördelar, såsom mycket höga bearbetningshastigheter, låg driftkostnad (ingen användning av förbrukningsmaterial), konstant hög kvalitet och hållbarhet på resultaten, undvikande av föroreningar , förmågan att skriva mycket små funktioner och mycket hög flexibilitet i automatisering.
Plastmaterial, trä, kartong, papper, läder och akryl är ofta märkta med relativt låg effekt CO2 lasrar. För metalliska ytor är dessa lasrar mindre lämpliga på grund av den lilla absorptionen vid deras långa våglängder (cirka 10 μm); laservåglängder t.ex. i 1-μm-området, vilket kan erhållas t.ex. med lamp- eller diodpumpade Nd:YAG-lasrar (typiskt Q-switched) eller med fiberlasrar, är mer lämpliga. Typiska lasereffekter som används för märkning är i storleksordningen 10 till 100 W. Kortare våglängder såsom 532 nm, såsom erhålls genom frekvensdubblering av YAG-lasrar, kan vara fördelaktiga, men sådana källor är inte alltid ekonomiskt konkurrenskraftiga. För märkning av metaller som guld, som har för låg absorption i spektralområdet på 1 μm, är korta laservåglängder väsentliga.
Metaller
Rostfritt stål, aluminium, guld, silver, titan, brons, platina eller koppar
Lasern har fungerat bra i många år, särskilt när det gäller lasergravering och lasermärkning av metaller. Inte bara mjuka metaller, som aluminium utan stål eller mycket hårda legeringar kan också märkas noggrant, läsligt och snabbt med laser. Med vissa metaller, såsom stållegeringar, är det till och med möjligt att implementera korrosionsbeständiga markeringar utan att skada ytstrukturen med hjälp av glödgningsmärkning. Produkter gjorda av metall är märkta med lasrar inom ett brett spektrum av industrier.
Plast
Polykarbonat(PC), Polyamid(PA), Polyeten (PE), Polypropylen (PP), Akrylnitrilbutadienstyrensampolymer (ABS), Polyimid (PI), Polystyren (PS), Polymetylmetakrylat (PMMA), Polyester (PES)
Plast kan märkas eller graveras med laser på en mängd olika sätt. Med en fiberlaser kan du märka många olika kommersiellt använda plaster, såsom polykarbonat, ABS, polyamid och många fler med en permanent, snabb, högkvalitativ finish. Tack vare de låga inställningstiderna och flexibiliteten en märkningslaser erbjuder, kan du märka även små batchstorlekar ekonomiskt.
Organiska material
Organiska material kräver speciella lösningar för att ge dem permanenta markeringar med tydliga konturer. Våra experter utvecklar lasermärkningssystem som perfekt möter detta krav. System vars intensitet kan styras för att hålla värmeutvecklingen inom önskade gränser.
Glas och keramik
Material som glas och keramik ställer höga krav på våra kunder och de branscher de verkar i. För detta ändamål, STYLECNC har utvecklat en teknik som kan applicera sprickfria markeringar med hög kontrast på glas.
Olika processer för lasermärkningsmaskin
Glödgningsmärkning
Glödgningsmärkning är en speciell typ av laseretsning för metaller. Laserstrålens värmeeffekt orsakar en oxidationsprocess under materialytan, vilket resulterar i en färgförändring på metallytan.
Under lasergravering smälts arbetsstyckets yta och förångas med lasern. Följaktligen tar laserstrålen bort materialet. Det sålunda producerade intrycket i ytan är gravyren.
Ta bort
Under borttagningen tar laserstrålen bort toppskikten som applicerats på substratet. En kontrast skapas som ett resultat av de olika färgerna på topplack och substrat. Vanliga material som lasermärks genom att ta bort material är anodiserad aluminium, belagda metaller, folier och filmer eller laminat.
skummande
Under skumning smälter laserstrålen ett material. Under denna process bildas gasbubblor i materialet som reflekterar ljuset diffust. Markeringen blir därmed ljusare än de områden som inte etsat. Denna typ av lasermärkning används främst för mörk plast.
Kolsyrande
Karbonisering möjliggör starka kontraster på ljusa ytor. Under förkolningsprocessen värmer lasern upp materialets yta (minst 100°C) och syre, väte eller en kombination av båda gaserna släpps ut. Det som finns kvar är ett mörkt område med högre kolkoncentration.
Karbonisering kan användas för polymerer eller biopolymerer som trä eller läder. Eftersom förkolning alltid leder till mörka märken blir kontrasten på mörka material ganska minimal.
Färggravering är en märkningsprocess som använder MOPA fiberlaserkälla för att markera färg på metallytor som rostfritt stål, titan, etc. MOPA hänvisar till en konfiguration som består av en masterlaser (eller frölaser) och en optisk förstärkare för att öka uteffekten driva.
3D Märkning
Ocuco-landskapet 3D lasermarkeringssystem är genom mjukvarustyrning optisk expanderad strålelins i den optiska axelns riktning höghastighets fram- och återgående rörelse, dynamisk justering av laserstrålens brännvidd, vilket gör att brännpunkten på olika platser på arbetsstyckets yta håller sig enhetlig, för att förverkliga 3D yta, en ytprecision av laserbearbetning.
