آشنایی با لیزر فایبر مارکینگ و کاربردهای آن

آنچه که یک دستگاه مارک لیزر فایبر می تواند برای شما انجام دهد

اگر تازه وارد دنیای مارکینگ شده اید، زمان بسیار مناسبی وارد شده اید زیرا این صنعت دارای فناوری های قدیمی و جدید است که در مجموع مارکینگ را به یک کار بسیار جالب، زیبا و سودآور تبدیل می کند. فناوری لیزر فایبر مارکینگ بسیار انعطاف پذیر و جذاب است.

حکاکی لیزری فایبر

در این مقاله قصد داریم تا با معرفی فناوری دستگاه مارک لیزر فایبر، پیشینه علمی آن، کاربردها، مواد مورد نظر و چالش های آن را بشناسیم.

آشنایی با لیزر فایبر مارکینگ

یک دستگاه ليزر فايبر ماركينگ اساساً دارای سه بخش اصلی است، از جمله پمپ، تشدید کننده(resonator) و سیستم تحویل پرتو(beam delivery).

پمپ از دیودهای لیزری تشکیل شده است که از آن یک پرتو نور ساطع می شود و از طریق فیبر نوری به تشدید کننده ای منتقل می شود که حاوی چیزی است که به عنوان محیط افزایش شناخته می شود.

تشدید کننده میزبان محیط بهره است که به عبارت ساده یک محیط فیبر نوری است که با عناصر خاکی کمیاب دوپ شده است. تفاوت اصلی بین کاربردهای مختلف لیزر فایبر بر اساس طول موج تولیدی است که سطوحی را که هر نوع می تواند روی آن مارکینگ کند، تعیین می کند.

پرتو فیلتر شده سپس به سیستم تحویل پرتو، که به سادگی یک انبساط پرتو و یک عدسی موجود در سر پرتو است، منتقل می‌شود. این «قلم لیزری» است که مارکینگ را انجام می دهد.

انعطاف‌پذیری مزیت اصلی لیزر مارکینگ فایبر است، بنابراین به دلیل تطبیق‌پذیری آن در علامت‌گذاری مواد مختلف، آن را به بهترین روش حکاکی و علامت‌گذاری در صنعت تبدیل می‌کند. حکاکی می تواند شامل متن، عدد، آرم، کد و تصویر باشد. تغییر رنگ فرآیند رایجی است که در مارکینگ لیزری استفاده می شود. در این فرآیند، لیزر مواد را در نواحی دقیق مورد نظر گرم می‌کند، اتم‌ها را تحریک می‌کند و قطعات مورد نیاز را تبخیر می‌کند، در نتیجه یک تغییر رنگ کنتراست با کیفیت بالا بر روی مواد ایجاد می‌کند.

کاربردهای صنعتی دستگاه ليزر فايبر ماركينگ

صنعت خودرو

یک خودرو از حدود 30000 قطعه ساخته شده است. همگی این قطعات از نظر شکل و اندازه متفاوت بوده و از فولاد، آلومینیوم، مس، فیبر مخصوص یا پلاستیک هستند. ازینرو صنعت خودروسازی یکی از بزرگترین مشتریان این فناوری هستند.

موارد زیر برخی از کاربردهایی است که مارکینگ قطعات با استفاده از نشانگر لیزری فیبر در صنعت خودرو انجام می شود.

مارکینگ اجزای کمربند ایمنی با اطلاعاتی مانند کشور مبدا، شماره سریال و بارکد.

مارکینگ اجزا و دکمه های مختلف روی داشبورد. که باید در روز به خوبی قابل مشاهده و در شب روشن باشند. بنابراین از مارکینگ روز و شب استفاده می شود.

سایر مواد مانند سرامیک های مورد استفاده در ساخت شمع نیز می توانند با استفاده از این روش مارکینگ شوند.

همچنین علامت های لیزر فیبر را روی بلوک های موتور، سنسورهای خودرو، شماره VIN شاسی و قطعات موتور سیکلت خواهید دید.

مارکینگ بارکد آلومینیومی

یکی از بزرگترین نگرانی ها در مورد لیزر فایبر مارکینگ در این صنعت، خوانایی و قابلیت ردیابی است. قطعات باید در کشور مبدا ردیابی شوند و علامت‌ها قابل خواندن با ماشین باشند. به همین دلیل است که استفاده از لیزرهای فایبر افزایش یافته است.

صنعت مدار مجتمع

عناصر مدار مجتمع مهم ترین واحدهایی هستند که برای ساخت مدارها و سیستم ها استفاده می شوند. دستگاه مارک لیزر فیبر را می توان برای مارکینگ (متن و گرافیک) بر روی برد مدارهای مجتمع و اجزای نیمه هادی استفاده کرد.

مارکینگ PCB

هیچ فشار مکانیکی به دلیل مکانیسم پردازش غیر تماسی ایجاد نمی شود. پرتو لیزر بسیار نازک است، از این رو می توان آن را روی اجزای کوچکی از جمله خازن ها و نوسانگرهای کریستالی ادغام کرد.

صنعت الکترونیک

در چنین صنعتی که به سرعت در حال توسعه است، اولویت بندی کارایی و نیاز به مطابقت با تقاضای روزافزون بسیار مهم است. این تقاضا، انتظار کیفیت و ایمنی را نیز دارد. تلویزیون ها، لپ تاپ ها و گوشی های هوشمند همگی از مواد ریز تشکیل شده اند.

مارکینگ قطعات الکتریکی

لیزر فایبر مارکینگ به دلیل توانایی آن در کار با عناصر کوچک بدون آسیب رساندن به مواد اطراف، کارآمدترین مارکینگ در این صنعت است.

صنعت پزشکی

موسسات بهداشتی و تولید کنندگان تجهیزات پزشکی از نظر موقعیت، اندازه و محتوای مارکینگ، تابع استانداردهای بسیار سخت گیرانه ای هستند و در نتیجه جایی برای خطا باقی نمی گذارند. مارکینگ ها باید در برابر تمیز کردن با اسید، خوردگی و استریل شدن و درجه حرارت بالا مقاوم باشند.

چند مثال از کاربرد در صنایع پزشکی

• قابلیت ردیابی تجهیزات پزشکی: پرسنل پزشکی درون مؤسسات بهداشتی، باید بتوانند وسایل پزشکی را در بیمارستان خود ردیابی و مکان یابی کنند. آنها همچنین باید بتوانند هر ابزار را از طریق فرآیند استریل کردن به وضوح بخوانند و تشخیص دهند.
• شناسایی پروتزهای پزشکی: پروتزهای پزشکی باید دارای شماره پزشکی یا آرم بر اساس سری الفبایی باشد که از پایگاه داده اختصاصی بازیابی شده است.
• قابلیت ردیابی ظروف آزمایشی شخصی

مارکینگ چاقو

ابزارها ممکن است کوچکتر کارآمدتر شوند اما کیفیت بالا و ایمنی همچنان مهمترین اولویت در این صنعت است. لیزرهای فایبر با توجه به کیفیت، مقرون به صرفه بودن، سرعت، قابلیت اطمینان و سازگاری، گزینه محبوبی برای مارکینگ در این صنعت هستند.

صنعت جواهرات و لوازم جانبی

دستگاه های ليزر فايبر ماركينگ را می توان بر روی سنگ های قیمتی مانند طلا و نقره برای ایجاد علامت استفاده کرد. دلایل ایجاد کتیبه بر روی سنگ های قیمتی می تواند به شرح زیر باشد:

• نام‌های تجاری: برندهای جواهر می‌توانند جواهرات خود را با نام یا نشان‌های خود بنویسند تا جواهرات خود را از جواهرات رقبا شناسایی کنند.
• شناسایی آسان تر: با افزودن یک متن یا شماره سریال منحصر به فرد، جواهر را می توان بعداً تشخیص داد. مهم است که این شناسه را مخفی نگه دارید تا از جعل جلوگیری کنید.
• الزامات بیمه: یک آژانس بیمه ممکن است نیاز به حک یک جواهر داشته باشد.
• تقدیم شخصی: شخصی ممکن است بخواهد کتیبه ای را به عنوان بخشی از تقدیم به یکی از عزیزان خود به جواهر اضافه کند.

مارک های لیزری فایبر به دلیل دقت، قابلیت اطمینان مطلق و عدم آسیب رساندن به قسمت های اطراف و فقط مارکینگ قطعات مورد نظر در صنعت جواهرسازی استفاده می شود.

چه نوع ماده ای را می توان توسط اين دستگاه علامت گذاري کرد؟

لیزر فایبر مارکینگ روی طیف وسیعی از مواد به خوبی کار می‌کنند، مشروط بر اینکه سخت، شکننده و تیره باشند. این بدان معنی است که بیشتر فلزات و همچنین برخی از مواد غیر فلزی مانند سنگها و برخی پلاستیک ها می توانند توسط لیزر فیبر مورد اصابت قرار بگیرند تا علائم کنتراست بالا ایجاد کنند. برای برخی از مواد مانند پلاستیک، هم می توان از دستگاه لیزر مارکينگ CO2 و هم دستگاه مارک لیزر فیبر استفاده کرد. با این حال، تأثیر هر کدام متفاوت است و قیمت لیزر مارکینگ مختلف نیز می تواند مورد توجه باشد.

موادی که با استفاده از لیزر فایبر قابل حکاکی هستند در ادامه معرفی می شود.

فلزات

فلزاتی که می توان در آنها از لیزر فایبر مارکینگ استفاده کرد:

حکاکی فلزات گرانبها – شامل کسانی می شود که در صنعت جواهرسازی فعالیت دارند و می خواهند جذابیت و زیبایی را به کالای مارکینگ شده اضافه کنند.

فولاد – فولاد یکی از پرکاربردترین فلزات در صنعت است. لیزر فایبر به دلیل ترکیبی از عوامل سرعت، انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان، فناوری مارکینگ ایده‌آل مورد استفاده برای فولاد را فراهم می‌کند. مارکینگ به قطعات فولادی برای شماره سریال، کدگذاری داخلی و غیره اضافه می شود.

آلومینیوم – لیزر فایبر در مارکینگ و حکاکی آلومینیوم استفاده می‌شود، زیرا علائم خوانا با کنتراست بالا ایجاد می‌کند. این مارک ها را در مدت زمان کوتاهی در آلومینیوم تولید می کند.

مس – مس به دلیل ماهیت بسیار بازتابنده اش، فلز سخت تری برای مارکینگ است. این بدان معنی است که اغلب هر چیزی را که به سمت آن هدایت می شود منعکس می کند. فناوری لیزر فایبر به دلیل مکانیسمی که برای غلبه بر آن دارد راه حلی عالی برای این امر است. با این حال، برای دستیابی به نتایج مطلوب، باید در اوج توان بالا کار کند.

آهن، آلومینیوم، طلا، پلاتین و نقره، فلزات دیگری هستند که در صنایع مختلف استفاده می شوند.

پلاستیک ها

یکی از مواد غیر فلزی محبوب که به طور رایج در فناوری مارکینگ استفاده می شود پلاستیک است. پلاستیک که در همه صنایع از خودروسازی، غذا و هوافضا گرفته تا لوازم الکترونیکی مصرفی یا صنایع پزشکی استفاده می‌شود، برای شناسایی، ردیابی و دلایل مختلف به علامت‌های صاف و شفاف نیاز دارد. این علامت‌ها ممکن است روی محصول نهایی، بارکدها یا برچسب‌های ردیابی باشد. یکی از نمونه‌های خوب پلاستیک‌های علامت‌دار، پلاستیک‌هایی هستند که در صنایع غذایی برای افزودن بهترین مواد قبل از برچسب‌ها استفاده می‌شوند. لیزر فایبر مارکینگ پلاستیک فقط می تواند بر روی پلاستیک های رایج مانند PVC، PE، ABS و غیره کار کند.

فیبر کربن

مارکینگ این ماده معمولاً با دستگاه های مارک لیزر فایبر آسان است زیرا نتیجه همیشه یک رنگ سیاه است.

مناطقی که برای مارك ليزر فيبر  مناسب نیستند

کاربران هنگام خرید یا استفاده از  لیزر فایبر مارکینگ باید چندین فاکتور را در نظر بگیرند. لیزرهای CO2 برای حکاکی غیر فلزات انتخاب بهتری هستند. این نوع لیزرها نیز سریع و مقرون به صرفه هستند. درنتیجه برای حکاکی روی موادی مانند چوب، اکریلیک، سنگ طبیعی، چرم، لاستیک و غیره بهتر است.

لیزرهای UV (فرابنفش) گزینه های بهتری برای ایجاد علائم گران قیمت و زیبا روی شیشه و پلاستیک هستند. لیزر UV، نوری با طول موجی بین 150 تا 400 نانومتر تولید می کنند. این طول موج کوتاه آنها را برای اندازه‌های نقطه‌ای با فوکوس کوچک و برای مارکینگ شیشه و مواد مصنوعی مناسب می‌کند. اگر تمرکز روی جزئیات باشد، لیزرهای UV بهترین هستند. آنها برای حکاکی عمیق فلز بهترین نیستند. این تصور که سیستم ليزر فايبر ماركينگ برای حکاکی عمیق علامت بهترین است، کاملاً درست نیست. نشانگر لیزری فایبر استاندارد 20 وات یا 30 وات، برای حکاکی علامت فلزی عمیق مناسب نیست، زیرا ثابت شده است که کارایی ضعیفی دارد، معمولاً برای انجام یک عمق 0.5 میلی متری روی فولاد به 30 دقیقه زمان یا بیشتر نیاز دارند.

نتیجه

ما ماشین های ليزر فايبر ماركينگ را در سطح عمیقی بررسی کرده ایم و موارد استفاده و همچنین کاستی های آنها را ارائه کرده ایم.این ماشین‌ها استفاده از پرتو لیزر را برای حک کردن علائم دائمی روی سطوح اجرا می‌کنند. آنها برای مارکینگ مطالب مختلف و بر روی مواد متنوع استفاده می شوند. لیزرهای فایبر در بسیاری از صنایع مانند صنعت الکترونیک به دلیل قابلیت مارکینگ بر روی اقلام ریز و همچنین در صنعت جواهرسازی برای حک کردن هویت برند یا نام مالک استفاده می شود. آنها را می توان در موادی مانند فلزات (فولاد، آلومینیوم، مس و غیره)، پلاستیک، فیبر کربن و غیره استفاده کرد. ماشین های مارک لیزر فایبر چالش هایی دارند زیرا بهترین گزینه برای حکاکی های فلزی عمیق و حکاکی روی برخی از غیر فلزات  نیستند.