لیزر مارکینگ و انواع آن

10 دقیقه وقت بگذارید تا 5 نوع ماشین لیزر مارکینگ را یاد بگیرید

لیزر مارکینگ یک فناوری انقلابی است که در حال حاضر برای کاربردهای بسیار متنوعی استفاده می شود.

این روش در اشکال مختلف از حکاکی، بازپخت، کف کردن گرفته تا تکنیک های رنگ آمیزی و حذف کاربرد دارد.

انتخاب اینکه چه تکنیک و چه ماشینی برای هر برنامه مورد نظر استفاده شود، چیزی است که بیشتر مردم باید به دنبال جواب آن باشند.
این به این دلیل است که سطوح مختلف نیازهای متفاوتی دارند و ماشین‌های مختلف برای استفاده به روش‌های مختلف طراحی شده‌اند.

بنابراین حدود 10 دقیقه از وقت خود را صرف کنید و اجازه دهید الماس صنعت برتر به شما نشان دهد که چگونه نوع ماشین مورد نیاز خود را برای برنامه های خود تشخیص دهید.

لیزر مارکینگ چیست؟

لیزر مارکینگ فرآیندی است که یک ماده را با استفاده از پرتو لیزر متمرکز برچسب گذاری می کند. هنگامی که پرتو لیزر با سطح ماده تعامل می کند، ظاهر ناحیه مشخص شده را تغییر می دهد تا طرح دلخواه را به نمایش بگذارد.

این امر از طریق تغییر رنگ حاصل می شود، که زمانی اتفاق می افتد که پرتو لیزر کم توان به ناحیه مشخص شده برخورد کند. لیزر مارکینگ امکان ایجاد علائم با کنتراست بالا را بدون ایجاد اختلال در سطح مواد واقعی ایجاد می کند.

این تفاوت اصلی بین لیزر مارکینگ و حکاکی لیزری است که یک فرآیند کاهشی است که بر روی سطح فرورفتگی ایجاد می کند.

این مقاله در مورد چیست

خرید دستگاه مارک لیزری به هیچ وجه نیازی به احساس یا ظاهر فنی ندارد.

در واقع، اکثر موارد بازاریابی به سادگی خریداران بالقوه را با جزئیاتی که در هنگام انتخاب برای خرید ماشین‌های مارک لیزری نیاز ندارند، غرق می‌کنند.

با این حال، تقریباً همیشه باید برای انتخاب ماشینی که به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد، تحقیق کنید.

پنج نوع اصلی نشانگر لیزری وجود دارد.

• دستگاه های لیزر فایبر،
• دستگاه های لیزر سبز،
• دستگاه های لیزر UV،
• دستگاه های لیزر CO2،
• دستگاه های لیزر موپا.

نوع ماشین آلات مورد نیاز شما برای مواد مختلف متفاوت خواهد بود. به این دلیل که حکاکی لیزری را می توان بر روی انواع مختلفی از مواد از جمله انواع فلز، پلاستیک، شیشه، چوب، کاغذ، سرامیک و حتی سنگ انجام داد.

بنابراین انتخاب تجهیزات نامناسب برای خرید می تواند یک فرآیند دردناک و پرهزینه باشد.

به دلیل زمان، حمل و نقل و مشکلات گارانتی که ممکن است هنگام تغییر دستگاه مناسب مورد نیاز خود به وجود بیاید، اگر دقیقاً متوجه نشده باشید که چه چیزی نیاز دارید، بیشتر است.

نگاهی گذرا به تکنولوژی

اصطلاح لیزر در اصل مخفف عبارت “تقویت نور توسط انتشار تحریک شده تابش” است.

لیزرها دارای سه ویژگی متمایز هستند که با هم برای ایجاد مارکینگ دائمی بر روی طیف گسترده ای از مواد استفاده می شوند.

• پرتوهای بسیار تک رنگ؛ این بدان معنی است که پرتوها از امواج نوری تشکیل شده اند که از یک طول موج منفرد دقیق هستند
• جهت دهی برجسته؛ این بدان معنی است که پرتوها دارای امواج نوری موازی هستند که در طول مسافت با هم برخورد نمی کنند یا پخش نمی شوند.
• انسجام بالا؛ به این معنی که امواج با یکدیگر در فاز هستند.

دستگاه حکاکی لیزری از سه قسمت اصلی یعنی لیزر، کنترلر و سطح تشکیل شده است. لیزر مانند یک مداد عمل می کند که یک پرتو تک رنگ با کیفیت بالا ساطع می کند که به کنترل کننده اجازه می دهد تا الگوهای روی سطح را ردیابی کند. کنترل کننده جهت، شدت، سرعت و گسترش پرتو لیزر را در حین کار بر روی سطح مدیریت می کند.

سه نوع اصلی از تکنیک های حکاکی وجود دارد که توسط انواع مختلف حکاکی های لیزری استفاده می شود.

تکنیک های مارکینگ

آنها شامل جدول X-Y، تکنیک استوانه ای و تکنیک آینه گالوو هستند.

جدول X-Y
رایج ترین تکنیک جدول X-Y است. در این تکنیک، اکثر مدل‌ها قطعه کار (سطح) را ثابت دارند و اپتیک‌های لیزر در جهت X و Y اطراف آن حرکت می‌کنند و بردارهایی را روی سطح می‌کشند. مدل‌های دیگر دارای تغییراتی هستند که در آن لیزر ثابت است و قطعه کار حرکت می‌کند، یا قطعه کار در محور X و لیزر در محور Y حرکت می‌کند و بالعکس. این همان چیزی است که به عنوان حالت برداری شناخته می شود.

لیزر مارکینگ استوانه ای
این تکنیک برای قطعات کار استوانه ای مانند لوله ها (یا قطعات کار مسطح نصب شده در اطراف یک استوانه) است. در این تکنیک، لیزر یک مارپیچ ظریف را، معمولاً روی یک استوانه چرخان، با پالس لیزر روشن/خاموش عبور می‌دهد که تصویر مورد نظر را به صورت شطرنجی تولید می‌کند.

آینه گالوو
در روش سوم، هم لیزر و هم قطعه کار ثابت هستند. آینه های گالوو از مکانیزم بازتابی برای حرکت پرتو لیزر بر روی سطح قطعه استفاده می کنند. حکاکی های لیزری با استفاده از این فناوری می توانند در حالت شطرنجی یا برداری کار کنند.

نقطه مارکینگ

این نقطه ای است که پرتو لیزر با سطح کار تماس می گیرد. همیشه باید در صفحه کانونی سیستم نوری لیزر، معمولاً همان نقطه کانونی پرتو لیزر باشد. این نقطه معمولاً بسیار کوچک است، شاید کمتر از کسری از میلی متر. به طور معمول مشخصه طول موج نوری پرتو است و تنها مواد درون آن به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار می گیرند زمانی که پرتو لیزر به سطح برخورد می کند.

انرژی ارسال شده توسط لیزر ساختار شیمیایی را تغییر می دهد یا ماده را در نقطه کانونی تبخیر می کند و در نتیجه علامت مورد نظر را آشکار می کند.

تفاوت اصلی در انواع ماشین های لیزری مورد استفاده در کاربردهای مارکینگ، طول موج هایی است که هر یک از آنها پشتیبانی می کند و قدرت که سرعت عملکرد را تعیین می کند.

طول موج های مختلف به این معنی است که انواع مختلف ماشین ها برای سطوح مختلف مارکینگ مناسب خواهند بود.

با این حال، به طور کلی، سیستم های لیزر مارکینگ مزایای مشخصی نسبت به سایر انواع مارک گذاری دارند.

آنها زمان توقف را کاهش می دهند، استفاده از مواد مصرفی را حذف می کنند یا به شدت کاهش می دهند، کنتراست بالا و علائم دائمی ایجاد می کنند و در نهایت باعث کاهش هزینه ها و نگهداری پیشگیرانه می شوند.

عواملی که باید در ارزیابی صحیح سیستم لیزر مارکینگ لحاظ شوند

هنگام انتخاب مدل ایده آلی که برای استفاده مورد نظر خود می خواهید، موارد زیر بهترین مواردی است که باید در نظر بگیرید.

سطوح مارکینگ متحرک یا ثابت

اگر به ماشینی نیاز دارید که در یک خط پردازش برای پردازش مداوم قطعات گنجانده شود، مدل‌هایی که می‌توانند علامت‌گذاری قطعات متحرک را با سرعت از پیش تعیین‌شده داشته باشند، یک انتخاب عالی هستند زیرا راندمان بالایی در فرآیند ارائه می‌دهند.

سرعت خط

با توجه به خواص متفاوت طول موج و توان لیزر، سیستم های مختلف بسته به سرعت تولید قطعه، نتایج متفاوتی را ارائه می دهند. خطوط تولید با سرعت بالا به نشانگرهای با وات بالا نیاز دارند تا به طور موثر تمام قطعات در حال فرآیند را مارکینگ کنند.

مواد مورد مارکینگ

همانطور که بعدا خواهیم دید، نشانگرهای لیزری می توانند روی سطوح مختلف کار کنند. نشانگری که استفاده می کنید به شدت به مواد مارکینگ شده ای که می خواهید روی آن کار کنید بستگی دارد. به عنوان مثال، لیزرهای فایبر با فلزات بسیار خوب هستند، در حالی که لیزرهای CO2 با غیر فلزات عالی هستند.

شرایط محیطی

برخی از ماشین‌ها به محیط‌های کاری که تمایل زیادی به گرد و غبار، ضربه و لرزش دارند، حساس هستند، در حالی که برخی دیگر مقاوم هستند و می‌توانند این محیط‌ها را تحمل کنند.

حجم کاری مورد انتظار

برخی از دستگاه های لیزر سرعت پایینی دارند و ممکن است با حجم کاری بالا به خوبی کار نکنند. به عنوان مثال، هنگام مارکینگ فلزات، کار با لیزرهای فایبر در دراز مدت نسبت به لیزرهای CO2 مقرون به صرفه تر است.

خدمات پس از فروش ارائه شده است

گاهی اوقات، راه اندازی و عملکرد دستگاه ممکن است مشکل باشد. اگرچه اغلب نشانگرهای لیزری نگهداری نسبتاً کم و عمر طولانی دارند، کار با تامین کننده ای که دارای تخصص محلی است یا می تواند کمک فوری ارائه دهد، هنگام انتخاب تجهیزات برای خرید، توجه خوبی است.

 

آشنایی با پنج نوع نشانگر لیزری

1- لیزر فایبر

فناوری مارکینگ لیزر فایبر در زمان های اخیر به یکی از محبوب ترین فناوری های مارک گذاری مستقیم قطعات در سراسر جهان تبدیل شده است.

با سطوح توان بین 20 تا 50 وات، دستگاه های فایبر لیزر مارکینگ برخی از قوی ترین دستگاه های مارک لیزری در بازار هستند.

این ماشین‌ها برای حکاکی یا حکاکی عمقی ایده‌آل هستند، با نتایج عالی روی فلزات سخت‌تر یا زمانی که برای دستیابی به وضوح بالا به سیستم‌های پرقدرت با اندازه نقطه کوچک‌تر نیاز دارید.

کیفیت پرتو بالا و اندازه نقطه کوچک با لنزهای بزرگتر به لیزر فایبر برای کاربردهای مارکینگ دسته ای کوچک یا برش فلزات بسیار نازک استفاده می شود.

برنامه های کاربردی

روش های مختلفی برای استفاده از لیزر فایبر وجود دارد.

مارکینگ رنگ:

این نوعی مارکینگ است که با تغییر سرعت، توان، فرکانس و عرض پالس، سایه های مختلف رنگ را روی یک ماده ایجاد می کند. بهترین نتایج در مارکینگ رنگ روی فولاد ضد زنگ و آلومینیوم به دست می آید، به خصوص اگر نشانگر لیزری فایبر موپا داشته باشید.

شکل دیگری از مارکینگ رنگ، حذف رنگ است، که در آن می توانید با حذف رنگ روی مواد پوشش داده شده، مارکینگ کنید تا یک ماده زیرین با رنگ متفاوت ظاهر شود. این فناوری بیشتر برای اتصالات، برچسب ها و مواد بسته بندی استفاده می شود.

آنیلینگ:

این سخت شدن سطح فلز با استفاده از لیزر است که همچنین انواع مختلفی از رنگ ها را در آنچه که به عنوان مارک لیزری رنگی شناخته می شود تولید می کند. سایه های مختلف سبز، قرمز و زرد را می توان در این فرآیند با مواد مختلف به دست آورد.

کف کردن:

شامل نوعی درمان است که ناحیه مورد نظر را سبک تر از بقیه قسمت در حال پردازش می کند.

کربن سازی:

کربن‌سازی تخریب پیوندهای کربنی برای ایجاد سایه‌هایی از مناطق مشخص‌شده تیره‌تر بدون تأثیر بر سطح مواد است. بیشتر برای پلاستیک های سبک و مواد آلی استفاده می شود.

مارکینگ شب و روز:

از فناوری لیزر فایبر می توان برای نشان دادن علائمی استفاده کرد که به راحتی در روز خوانا و در شب روشن می شوند. این می تواند برای چنین برنامه هایی مانند استفاده در داشبورد، بازتابنده ها، پلاک شماره، ساعت، بهداشت و ایمنی و علائم درب مفید باشد.

مزایا

• نشانگرهای لیزری فایبر کیفیت پرتو بسیار خوبی را تولید می کنند که در سطوح مختلف قابل استفاده است. به دلیل سطح بالای فیلتراسیون پرتوهای نور تک رنگ، تغییر قدرت یک نوع پرتو می تواند به شما امکان کار بر روی سطوح مختلف را بدهد.
• نشانگرهای لیزری فایبر دوام بالایی دارند.
• برخی از مدل‌ها در طرح‌های مدولار ساخته شده‌اند که انعطاف‌پذیری بسیار بالایی در ناحیه علامت‌گذاری که می‌توانند روی آن کار کنند، و توانایی کارکردن خوب با سطوح علامت‌گذاری پیچیده را می‌دهند.
• آنها معمولاً مصرف برق اقتصادی دارند، با نرخ تبدیل فوتوالکتریک حدود 25٪ که یکی از بهترین ها در صنعت است.
• بسته به هدف مورد نظر با تغییر وات دستگاه انتخاب شده می توانید به عمق های مختلف حکاکی لیزری دست یابید.
• نشانگرهای لیزری فایبر نیز از سریع ترین ماشین های مارکینگ هستند که می توانید استفاده کنید.

معایب

• وقتی موادی را که بسیار ضخیم یا انعکاس زیاد است مارکینگ کنید، نمی تواند سریع کار کند. همچنین نمی تواند بر روی اکثر فلزات حکاکی بسیار عمیق انجام دهد.

2- لیزر سبز

دستگاه های مارک لیزر سبز برای مارکینگ مواد با بازتاب بسیار بالا طراحی شده اند. آنها همچنین روی بسترهای بسیار حساس مانند ویفرهای سیلیکونی کار می کنند و سهولت کار بسیار خوب و دقت بالایی را نشان می دهند. آنها در طیف نور مرئی سبز نزدیک به IR (در 532 نانومتر) و محدوده توان 5-10 وات کار می کنند.

آنها برای پلاستیک های نرم، بردهای PCB، تراشه های مدار مجتمع و برای خط کشی یا مارکینگ سلول های خورشیدی با ترکیبات مختلف مواد عالی هستند.

مزایای ذاتی طول موج 532 نانومتر شامل جذب بیشتر در بسیاری از انواع مواد و کاهش انرژی حرارتی است که به آن اجازه می‌دهد زیرلایه‌هایی را علامت‌گذاری کند که سایر طول موج‌های بالاتر به سادگی نمی‌توانند. نشانگرهای لیزر سبز همچنین اندازه نقاط بسیار تنگ تا 10 میکرومتر را ارائه می دهند.

مزایا

• نشانگرهای لیزری سبز به دقت بسیار بالایی دست می‌یابند که به فونت‌های کمتر از 1 میلی‌متر با عرض بسیار کوچک تا 10 میکرومتر امکان علامت‌گذاری ریز را می‌دهد.
• انتقال حرارتی بسیار کم به سطوح کار، که برای مواد بسیار حساس ایده آل است.
• نشانگرهای لیزر سبز برای مارکینگ نیمه هادی ها، PCB، سرامیک ها و رزین های اپوکسی ایده آل هستند.
• آنها را می توان در مارکینگ حذف پوشش با پوشش لایه نازک، کار بر روی موادی که به اشکال دیگر پرتوهای مادون قرمز واکنش نشان نمی دهند، استفاده کرد.
• طراحی قوی مکانیکی و نوری به ماشین‌ها اجازه می‌دهد در محیط‌های صنعتی با سرعت بالا کار کنند که گرد و غبار، شوک و لرزش رایج هستند.

معایب

• آنها گران هستند و برای مارکینگ عمق ایده آل نیستند.

3- لیزر UV

اشعه ماوراء بنفش (UV) نواری از طیف الکترومغناطیسی با طول موج 10 نانومتر تا 400 نانومتر را نشان می دهد. آنها کوتاه تر از نور مرئی هستند اما از اشعه ایکس طولانی تر هستند.

فرابنفش با طول موج بلند یک تشعشع یونیزان محسوب نمی شود، زیرا فوتون های آن انرژی لازم برای یونیزه کردن اتم ها را ندارند. با این حال، می تواند باعث واکنش های شیمیایی شود که باعث درخشش یا فلورسانس مواد می شود.

در نتیجه، اثرات شیمیایی و بیولوژیکی اشعه ماوراء بنفش بسیار گسترده تر از گرمایش ساده است و بسیاری از کاربردهای عملی اشعه ماوراء بنفش به دلیل برهمکنش آن با مولکول های آلی امکان پذیر است.

از لیزرهای گازی، لیزرهای حالت جامد و دیودها می توان برای ساخت ماشین هایی استفاده کرد که پرتوهای فرابنفش ساطع می کنند و لیزرهایی در دسترس هستند که کل محدوده UV را پوشش می دهند.

از زمانی که لیزر اگزایمر کشف شد، امکان استفاده از نور ماوراء بنفش شدید وجود داشت. محققان خواص منحصر به فرد این منبع نور جدید را کشف و کشف کردند. با کشف و بهینه سازی پدیده های مختلف مربوط به انرژی UV و فعل و انفعالات مواد، کاربردهای عملی پدیدار شد.

ماشین های مارک لیزر UV جلوه ای از این فناوری هستند.

آنها معمولاً در طول موج لیزر UV 355 طراحی می شوند و می توانند طیف گسترده ای از مواد را مشخص کنند. آنها برای کاربردهای “مارکینگ سرد” مناسب هستند، جایی که لیزرهای تولید کننده گرما قابل استفاده نیستند. UVC می تواند موادی مانند پلاستیک، سرامیک و شیشه را بدون نیاز به مواد افزودنی مارکینگ کند. با توجه به پرتو با کیفیت بالا، UVC ها می توانند الکترونیک، برد مدار و میکروچیپ را مارکینگ کنند. آنها همچنین برای استفاده در پانل های خورشیدی و مارکینگ دقیق تجهیزات پزشکی (به عنوان مثال مارکینگ سیلندرهای اندازه گیری و سرنگ) عالی هستند.