13 Июль

Что такое волоконная лазерная маркировка?

Небольшое руководство по пониманию процесса маркировки волоконным лазером.

Технологические достижения в области твердотельных лазеров позволяют производителям наносить постоянные метки на детали с исключительной точностью. Такие процессы, как лазерная резка, лазерная гравировка, цветовая маркировка и другие, стали возможны благодаря появлению волоконного лазера и машины для маркировки волоконным лазером. Эти процессы популярны как в любительских мастерских, так и на специализированных производственных предприятиях, а маркировка возможна только благодаря системам лазерной маркировки, но что такое волоконные лазерные системы и как они работают? В этой статье будет рассмотрено, что такое машина для маркировки волоконным лазером, как она работает, ее преимущества и недостатки как производственного процесса и, наконец, ее промышленное применение в современной промышленности.

Что такое волоконная лазерная маркировка?

Что представляет собой

Лазерный маркировочный станок (также известный как волоконный лазерный гравер, лазерный маркировочный станок, лазерный маркер, система лазерной маркировки и т. д.) наносит на заготовку постоянную маркировку. Эта лазерная технология может быть автоматизирована, так что маркировка выполняется в течение нескольких минут (если не секунд) и работает со многими материалами, такими как дерево, бумага, стекло, пластик, нержавеющая сталь и т. д. Прежде чем идти дальше, важно определить различия. между лазерными станками, выполняющими лазерную гравировку, лазерное травление и лазерную маркировку:

Волоконные лазерные граверы создают глубокие канавки, которые сохраняют свою точность в экстремальных условиях и могут быть точно настроены на желаемую пользователем глубину. Лазерное травление представляет собой неглубокие метки и включает в себя так называемую лазерную абляцию, при которой верхнее покрытие удаляется лазером, обнажая нижележащий материал.

Причины для маркировки материала

Лазерная маркировка — это отдельная категория, поскольку она не удаляет материал, а изменяет свойства его поверхности. Четыре наиболее распространенные причины для маркировки материала:

Отжиг: изменение механических свойств материала на пути лазера (обычно это выполняется с металлами).
Миграция углерода: углерод на границе раздела материала и лазера химически связывается с его поверхностью, создавая постоянные черные метки.
Окраска: метки определенного цвета, сделанные путем нагревания основного материала (например, титан может стать любого желаемого цвета при достижении определенной температуры)
Вспенивание: создание следов светлее, чем основная заготовка (возможно только с пластмассами)

О терминах

Большинство систем лазерной маркировки могут выполнять гравировку, травление и маркировку, поэтому в этой статье не делается различий, когда речь идет о конкретных моделях/спецификациях. Однако следует понимать, что каждый термин не является синонимом.

Независимо от типа системы лазерной маркировки, в выбранном лазерном станке будут использоваться ультрафиолетовые лазеры, CO2-лазеры и/или волоконные лазеры. В этой статье основное внимание будет уделено волоконному лазеру, так как он представляет собой хороший баланс между мощностью, скоростью и доступностью, но знайте, что доступны и другие типы.

Интенсивность

Волоконные лазеры излучают свет высокой интенсивности на длинах волн от сотен до тысяч нанометров, располагая их где-то между ультрафиолетовыми и инфракрасными длинами волн (обычно невидимыми для человеческого глаза). В частности, для волоконных лазеров часто выбирают длину волны 1030–1090 нм, поскольку эти длины волн соответствуют волоконным лазерам на основе иттербия и обеспечивают наилучшие результаты на металлах. Это контрастирует с CO2-лазерами, которые генерируют свет высокой интенсивности в диапазоне от тысяч до десятков тысяч нанометров, что больше подходит для органических материалов.

Чтобы объяснить основную процедуру работы машины для маркировки волоконным лазером, в следующем разделе будет подробно описано, как работают волоконные лазеры и как они могут производить маркировку исключительно высокого качества.

Промышленное применение волоконной лазерной маркировки

В этом разделе будут рассмотрены некоторые из наиболее распространенных применений волоконной лазерной маркировки в промышленности. Каждое приложение разделено по отраслям и предоставляет только некоторые из потенциальных применений технологии волоконной лазерной маркировки.

Автоматизированная индустрия

Отслеживаемость деталей (страна происхождения, серийные номера, штрих-коды)
Маркировка/кнопки приборной панели
Маркировка оптоволокна (Оптоволоконный лазерный маркировщик на 20Вт/30Вт/50Вт)

Интегральная схема

Крошечная графика и тексты на портах, точках подключения и т. д.
Бесконтактная абляция для выявления нижележащих слоев ИС

Электронная промышленность

Изготовление/маркировка тонких металлов
Исключительно чистая и эстетически приятная маркировка, логотипы, текст и т. д.

Медицинская промышленность

Печатные этикетки, устойчивые к кислотам, коррозии, высоким температурам и стерилизации
Прослеживаемость для ЛИС, больничных баз данных, хранения биожидкостей, медицинских устройств и т. д.

Ювелирная промышленность