Hva er en lasermerkingsmaskin?
Laser merking er en metode for å merke ulike typer objekter ved hjelp av en laser. Prinsippet for lasermerking er at en laserstråle på en eller annen måte modifiserer det optiske utseendet til en overflate den treffer. Dette kan skje gjennom en rekke mekanismer:
1. Ablasjon av materiale (lasergravering); noen ganger fjerner du et farget overflatelag.
2. Smelte et metall, og dermed modifisere overflatestrukturen.
3. Litt brenning (karbonisering) f.eks. av papir, papp, tre eller polymerer.
4. Transformasjon (f.eks. bleking) av pigmenter (industrielle laseradditiver) i et plastmateriale.
5. Ekspansjon av en polymer, hvis f.eks. noe tilsetningsstoff fordampes.
6. Generering av overflatestrukturer som små bobler.
Ved å skanne laserstrålen (f.eks. med 2 bevegelige speil), er det mulig å raskt skrive bokstaver, symboler, strekkoder og annen grafikk, ved hjelp av en vektorskanning eller en rasterskanning. En annen metode er å bruke en maske som avbildes på arbeidsstykket (projeksjonsmerking, maskemerking). Denne metoden er enkel og raskere (anvendbar selv med bevegelige arbeidsstykker), men mindre fleksibel enn skanning.
«Lasermerking» står for merking eller merking av arbeidsstykker og materialer med laserstråle. I denne forbindelse skilles forskjellige prosesser ut, som gravering, fjerning, farging, gløding og skumdannelse. Avhengig av materialet og kvalitetskravet, har hver av disse prosedyrene sine egne fordeler og ulemper.
Hvordan fungerer en lasermerkingsmaskin?
Grunnleggende om laserteknologi
Alle lasere består av 3 komponenter:
1. En ekstern pumpekilde.
2. Det aktive lasermediet.
3. Resonatoren.
Pumpekilden leder ekstern energi til laseren.
Det aktive lasermediet er plassert på innsiden av laseren. Avhengig av design kan lasermediet bestå av en gassblanding (CO2 laser), av et krystalllegeme (YAG-laser) eller glassfibre (fiberlaser). Når energi tilføres lasermediet gjennom pumpen, avgir det energi i form av stråling.
Det aktive lasermediet er plassert mellom 2 speil, "resonatoren". Et av disse speilene er et enveisspeil. Strålingen fra det aktive lasermediet forsterkes i resonatoren. Samtidig kan bare en viss stråling forlate resonatoren gjennom enveisspeilet. Denne buntede strålingen er laserstrålingen.
Fordeler med lasermerkingsmaskin
Høypresisjonsmerking med konstant kvalitet
Takket være den høye presisjonen til lasermerking vil selv svært ømfintlig grafikk, 1-punkts fonter og svært små geometrier bli lett lesbare. Samtidig sikrer merking med laser konstante resultater av høy kvalitet.
Høy markeringshastighet
Lasermerking er en av de raskeste merkeprosessene som er tilgjengelige på markedet. Dette resulterer i høy produktivitet og kostnadsfordeler under produksjonen. Avhengig av materialstruktur og størrelse kan forskjellige laserkilder (f.eks. fiberlasere) eller lasermaskiner (f.eks. galvolasere) brukes for å øke hastigheten ytterligere.
Slitesterk merking
Laseretsing er permanent og samtidig motstandsdyktig mot slitasje, varme og syrer. Avhengig av laserparameterinnstillingene kan visse materialer også merkes uten å skade overflaten.
Applikasjoner for lasermerkingsmaskiner
Lasermerkingsmaskin har et stort utvalg bruksområder:
1. Legge til delenumre, «siste bruksdatoer» og lignende på matpakker, flasker osv.
2. Legge til sporbar informasjon for kvalitetskontroll.
3. Merking av kretskort (PCB), elektroniske komponenter og kabler.
4. Utskrift av logoer, strekkoder og annen informasjon på produkter.
Sammenlignet med andre merketeknologier som blekkstråleutskrift og mekanisk merking, har lasermerking en rekke fordeler, som svært høye prosesseringshastigheter, lave driftskostnader (ingen bruk av forbruksvarer), konstant høy kvalitet og holdbarhet på resultatene, unngå forurensninger, evnen til å skrive svært små funksjoner og svært høy fleksibilitet i automatisering.
Plastmaterialer, tre, papp, papir, lær og akryl er ofte merket med relativt lav effekt CO2 lasere. For metalliske overflater er disse laserne mindre egnet på grunn av den lille absorpsjonen ved deres lange bølgelengder (rundt 10 μm); laserbølgelengder f.eks. i 1-μm-området, som kan oppnås f.eks. med lampe- eller diodepumpede Nd:YAG-lasere (typisk Q-svitsjet) eller med fiberlasere, er mer hensiktsmessig. Typiske lasereffekter som brukes til merking er i størrelsesorden 10 til 100 W. Kortere bølgelengder som 532 nm, slik som oppnås ved frekvensdobling av YAG-lasere, kan være fordelaktige, men slike kilder er ikke alltid økonomisk konkurransedyktige. For merking av metaller som gull, som har for lav absorpsjon i spektralområdet på 1 μm, er korte laserbølgelengder avgjørende.
Metaller
Rustfritt stål, aluminium, gull, sølv, titan, bronse, platina eller kobber
Laseren har tjent godt i mange år, spesielt når det gjelder lasergravering og lasermerking av metaller. Ikke bare myke metaller, som aluminium, men stål eller svært harde legeringer kan også merkes nøyaktig, leselig og raskt ved hjelp av en laser. Med visse metaller, som stållegeringer, er det til og med mulig å implementere korrosjonsbestandige markeringer uten å skade overflatestrukturen ved hjelp av glødemerking. Produkter laget av metall er merket med lasere i en lang rekke bransjer.
Plast
Polykarbonat (PC), polyamid (PA), polyetylen (PE), polypropylen (PP), akrylonitrilbutadien styren kopolymer (ABS), polyimid (PI), polystyren (PS), polymetylmetakrylat (PMMA), polyester (PES)
Plast kan merkes eller graveres med lasere på en rekke måter. Med en fiberlaser kan du merke mange forskjellige kommersielt brukte plaster, som polykarbonat, ABS, polyamid og mange flere med en permanent, rask finish av høy kvalitet. Takket være den lave oppstillingstiden og fleksibiliteten en merkelaser tilbyr, kan du merke selv små batchstørrelser på en økonomisk måte.
Organiske materialer
Organiske materialer krever spesielle løsninger for å gi dem permanente markeringer med klare konturer. Våre eksperter utvikler lasermerkesystemer som perfekt oppfyller dette kravet. Systemer hvis intensitet kan kontrolleres for å holde varmeutviklingen innenfor de ønskede grensene.
Glass og keramikk
Materialer som glass og keramikk stiller strenge krav til våre kunder og bransjene de opererer i. For dette formålet STYLECNC har utviklet en teknologi som er i stand til å påføre høykontrast, sprekkfrie markeringer på glass.
Ulike prosesser for lasermerkingsmaskin
Utglødningsmerking
Glødemerking er en spesiell type laseretsing for metaller. Varmeeffekten til laserstrålen forårsaker en oksidasjonsprosess under materialoverflaten, noe som resulterer i en fargeendring på metalloverflaten.
Under lasergravering smeltes arbeidsstykkets overflate og fordampes med laseren. Følgelig fjerner laserstrålen materialet. Det dermed produserte inntrykket i overflaten er graveringen.
Fjerne
Under fjerning fjerner laserstrålen toppstrøkene som er påført underlaget. En kontrast dannes som et resultat av de forskjellige fargene på toppstrøk og underlag. Vanlige materialer som er lasermerket ved fjerning av materiale inkluderer anodisert aluminium, belagte metaller, folier og filmer eller laminater.
foaming
Under skumdannelse smelter laserstrålen et materiale. Under denne prosessen dannes det gassbobler i materialet, som reflekterer lyset diffust. Merkingen vil dermed vise seg lysere enn de områdene som ikke er etset. Denne typen lasermerking brukes hovedsakelig til mørk plast.
Karbonisering
Karbonisering muliggjør sterke kontraster på lyse overflater. Under karboniseringsprosessen varmer laseren opp overflaten av materialet (minimum 100°C) og oksygen, hydrogen eller en kombinasjon av begge gassene slippes ut. Det som er igjen er et mørklagt område med høyere karbonkonsentrasjon.
Karbonisering kan brukes til polymerer eller biopolymerer som tre eller lær. Siden karbonisering alltid fører til mørke merker, vil kontrasten på mørke materialer være ganske minimal.
Fargegravering er en merkeprosess som bruker MOPA fiberlaserkilde for å markere farge på metalloverflater som rustfritt stål, titan, etc. MOPA refererer til en konfigurasjon som består av en masterlaser (eller frølaser) og en optisk forsterker for å øke utgangseffekten.
3D merking
Ocuco 3D lasermerkingssystem er gjennom programvarekontroll optisk utvidet strålelinse i den optiske akseretningen høyhastighets frem- og tilbakegående bevegelse, dynamisk justering av brennvidden til laserstrålen, noe som gjør at brennpunktet på forskjellige steder på overflaten av arbeidsstykket holdes jevnt, for å realisere 3D overflate, en overflatepresisjon av laserbehandling.
