Чинні галузеві норми вимагають, щоб деталі мали чітке, розбірливе маркування, що збільшує популярність лазерного маркування. Попередні промислові тенденції вимагали від виробників використання традиційних процесів гравіювання або трафаретного друку для маркування поверхонь. Ці процеси були -непостійними, дорогими та часто призводили до дефектів деталей.
Однак запровадження лазерного маркування тепер дозволяє інженерам і виробникам створювати цифри, зображення чи символи без шкоди для якості деталей. Замість використання фізичних інструментів для травлення поверхонь, ця технологія використовує сфокусований лазерний промінь для створення легко читаних не-пошкоджуючих позначок.
Лазерне маркування — це універсальний процес, який включає різні методи, такі як гравіювання, травлення, спінювання та міграція вуглецю. Правильний метод маркування залежить від ваших матеріалів і вимог до якості. Читайте далі, коли ми обговорюємо деталі цієї інноваційної технології.
Що таке лазерне маркування і як воно працює?
Лазерне маркування — це процес, який використовує сфокусований промінь світла для створення стійких міток на поверхні цільового компонента. Цей процес зазвичай виконується за допомогою лазерної машини, яка використовує осцилятор, скануюче дзеркало та фокусуючу лінзу.
Ця машина також забезпечує автоматизовану та високошвидкісну-обробку, залишаючи постійні сліди, які можна простежити, на різноманітних матеріалах. Лазерне маркування дозволяє наносити на деталі та вироби:
Текст, включаючи номери частин і серійні номери;
Машино{0}}зчитувані дані, як-от унікальні ідентифікаційні коди, двовимірні матричні коди даних, штрих-коди тощо;
Зображення.
Інноваційний центр Метод лазерного маркування
Технологія лазерного маркування створює довговічні сліди на поверхні деталі, генеруючи сфокусований промінь з високим рівнем енергії. Дзеркало використовується для вивільнення накопиченої енергії в когерентний промінь, спрямований на поверхню матеріалу.
Коли промінь взаємодіє з поверхнею деталі, теплова енергія передається від променя до поверхні. Тому змінюється зовнішній вигляд і властивості матеріалу. Залежно від рівня енергії, лазер може гравірувати, травити, відпалювати або знебарвлювати поверхню з високою точністю.
Сфокусований промінь спрямовується лише на певні ділянки матеріалу, забезпечуючи точні, високо-контрастні та-якісні позначки. Ці позначки є постійними, і їх можна легко прочитати чи відсканувати на будь-якій поверхні. Таким чином, цей процес маркування ідеально підходить для операцій, де довговічність і точність є критичними.
Еволюція та історія лазерного маркування
Лазерна технологія зародилася Альбертом Ейнштейном на початку 1900-х років і отримала подальший розвиток із винаходом першого CO2-лазера в 1964 році. Пітер Холдкрофт з Кембридуge Welding Institute (TWI) став першим у комерційному застосуванні лазерної обробки матеріалів. Найперші застосування «лазерної обробки» були реалізовані виробниками автомобільних і авіаційних деталей.
Щоб удосконалити комп’ютерне гравіювання, Electrox розробила першу комерційно доступну аксіальну -поточну CO2-лазерну машину як основне джерело для систем лазерного маркування. Технологічний прогрес 1980-х і 1990-х років призвів до інтеграції комп’ютерних систем у лазерне маркування. Більш ефективні та сучасні волоконні лазери були представлені в 2001 році і з тих пір продовжували вдосконалюватися.
Сьогодні машини для лазерного маркування є більш досконалими, точними, швидкими та екологічно чистими. Тепер доступні більш універсальні й економічно-ефективні технології лазерного маркування для створення високоякісних- довговічних позначок безпосередньо на поверхні деталей. Ці технології є швидшими, компактнішими та можуть створювати сліди на широкому спектрі підкладок.
Завдяки більш потужним і гнучким системам користувачі можуть створювати послідовне маркування на великій кількості продуктів. Таким чином, вони можуть досягти своїх бізнес-цілей за короткий час і з меншими витратами.
Види технологій лазерного маркування
Існують різні технології лазерного маркування, які підходять для різних застосувань. Кожна технологія має свої переваги та недоліки, і ваш вибір залежатиме від вашого бюджету, вимог до якості та застосування. Давайте розглянемо деякі з цих технологій.
Лазерне гравірування
Цей процес передбачає використання лазерного променя для видалення певного матеріалу з поверхні компонента. Під час цього процесу матеріал поглинає тепло лазера, плавиться та випаровується, створюючи поглиблений слід. Матеріал також реагує з повітрям, викликаючи зміну кольору, що робить знак більш унікальним.
Лазерне гравірування не вимагає витратних матеріалів. Тому він має нижчі експлуатаційні витрати порівняно з іншими методами гравіювання, які використовують спеціальні чорнила або свердла. Лазери підходять для різних матеріалів, включаючи метали, пластмаси та кераміку. Тому інженери використовують його в багатьох різних сферах застосування.
лазерне травлення
Цей надзвичайно універсальний процес створює позначки на заготовці шляхом плавлення її поверхні. Лазерний промінь створює рельєфні сліди, спрямовуючи велику кількість енергії на невелику локалізовану ділянку. В результаті поверхня плавиться і розширюється, змінюючи колір на чорний, сірий або білий.
Травлення зазвичай використовується для створення постійних позначень, таких як серійні номери, коди матриці даних, логотипи та штрих-коди. Це також універсальний процес, застосовний до широкого спектру металів, включаючи алюміній, свинець, сталь, магній і нержавіючу сталь.
Лазерний відпал
Під час лазерного відпалу лазерний промінь локально нагріває поверхню матеріалу для створення позначки. Промінь проникає лише на 20-30 мкм у поверхню матеріалу, що призводить до дуже незначних змін поверхні. Це локальне нагрівання спричиняє знебарвлення матеріалу. Залежно від температури нагрітого шару слід може бути чорним, червоним, жовтим або зеленим.
Результатом лазерного відпалу є стійкий,-зносостійкий слід. Лазерний відпал найкраще працює на чорних металах і титані. Тому його використовують у багатьох галузях промисловості, від охорони здоров’я до автомобілебудування, виробництва продуктів харчування та напоїв та аерокосмічної промисловості.
Міграція вуглецю
У цьому методі теплова енергія від лазера руйнує зв’язки в пластику, вивільняючи кисень і водень. Ця реакція спричиняє потемніння цільової області, що призводить до сірої або блакитно-сірої плями. Карбонізація, або міграція вуглецю, завжди була ідеальною для маркування синтетичних полімерів і органічних матеріалів.
Він підходить для паперу, деревини, шкіри, пакувальних матеріалів тощо. Однак міграція вуглецю менш підходить для об’єктів темного-кольору. Отримана сіра мітка має низький контраст з рештою заготовки, що ускладнює читання.
Спінювання
Коли вам потрібно створити позначки світлого-кольору, міграція вуглецю може бути не дуже корисною, але спінювання краще підходить для таких застосувань. Процес передбачає нагрівання поверхні матеріалу лазером, його розплавлення та створення бульбашок. Коли бульбашки окислюються, вони утворюють піну, яка відбиває світло.
Цей метод є одним із найкращих варіантів маркування для компонентів темного кольору-. Це пояснюється тим, що позначки підняті над поверхнею компонента, забезпечуючи вищий контраст з рештою поверхні. Він також ідеально підходить для маркування полімерів.
Зміна кольору
У цій технології лазер видаляє шар із заготовки, оголюючи нижній шар. Знімний матеріал поглинає тепло від лазера та випаровується, створюючи контраст. Тому дуже важливо переконатися, що колір фінішного покриття відрізняється від кольору основи.
Цей метод більш ефективний для матеріалів з покриттям, таких як анодований алюміній, оскільки він відображає чудові та чіткі позначки. Іншими матеріалами, придатними для-зміни кольору, є ламінати, плівки та фольга. Це чудова техніка для маркування етикеток, аксесуарів і упакованих предметів.
