Laserové popisování vysvětluje proces popisování materiálů pomocí laserové technologie. Přes popisovaný díl je veden zaostřený laserový paprsek. Energie laserového paprsku dopadajícího na díl vyvolá reakci, která zanechá odolný a trvalý popis. V závislosti na materiálu existují různé možnosti pro vytvoření požadovaného kontrastu k základnímu materiálu. Výběr správného procesu popisování pro danou aplikaci je rozhodující.
Lasery se dělí do kategorií podle termodynamických skupenství laserového média. Laserové médium je materiál, který je vhodný ke generování laserových paprsků pomocí stimulovaného vyzáření. Kromě zdroje buzení a rezonátoru má na vlnovou délku, výkon a pulzní vlastnosti laseru rozhodující vliv také laserové médium. Aktivní laserové médium může mít pevné, kapalné nebo plynné skupenství. Výběr vlnové délky a tedy i typu laseru závisí na vlastnostech popisovacího materiálu.
Lasery se také rozlišují podle provozního režimu. Zatímco kontinuální lasery vyzařují konstantní světelnou vlnu o stejné intenzitě, pulzní lasery generují pulzující záření, které při stejném výkonu dosahuje vyšších energetických špiček. Kovové materiály se proto popisují především pulzními lasery, protože vyžadují vyšší hustotu energie. Organické materiály se naopak upravují kontinuálními laserovými paprsky.
Popisované materiály mají různé složení, a proto pohlcují pouze určité vlnové délky. Při označování kovového materiálu se proto musí použít jiná vlnová délka než při označování dřevěného materiálu. Laser vytváří jedinou vlnovou délku, takže typ laseru je třeba zvolit podle popisovaného materiálu.
| Yb: laser YAG | Laser CO₂ | UV laser | |
|---|---|---|---|
| Typ laseru | |||
| Laserové médium | Pevné těleso | Plyn | Kapalina |
| Vlnová délka laseru | 1064 nm | 10,6 µm | 355 nm |
| Popisovaný materiál | Zejména pro kontrastní nápisy na plastech, oceli a hliníku | Nekovové materiály, jako je dřevo, kůže, sklo nebo kámen | Zejména pro citlivé materiály |
Laserový označovač TOPMARK NEO z našeho portfolia je vláknový laser. Jedná se o speciální formu pevnolátkového laseru. Aktivním médiem v pevnolátkových laserech jsou koncentrovaná skla nebo krystaly. Cizí ionty jsou zde v různé koncentraci (dotaci) vsazeny do krystalu. Typickými materiály ke koncentraci jsou neodym, ytterbium, titan a erbium. Aktivním médiem zařízení TOPMARK NEO je optické vlákno dotované ionty ytterbia. Pulzní ytterbiový vláknový laser přivádí záření z několika budicích laserových diod do jedné společné optiky. Po výstupu ze střední části skleněného vlákna dotovaného ionty ytterbia vstoupí laserový paprsek do optického vlákna. Speciální optika poté záření zaostří. Laserové záření, které je vedeno aktivním laserovým vláknem, má díky jeho velké délce velmi vysoké zesílení. Vláknové lasery se rovněž vyznačují vysokou elektro-optickou účinností a vynikající kvalitou paprsku. Díky nízké vlnové délce se může tento laser zaměřit na menší plochu, a docílit tak vyššího rozlišení než laser CO₂.
Laserové gravírování je založeno na intenzivních laserových impulzech. Hustota výkonu laserových impulzů je tak vysoká, že se zpracovávaný materiál taví a odpařuje. Při gravírování do pevného materiálu dopadá laserový paprsek na povrch pevného materiálu a odstraňováním materiálu vytvoří prohlubeň, tedy tzv. gravuru.
Při gravírování s odstraněním krycí vrstvy vzniká popis díky kontrastu mezi vrchní vrstvou a podkladovým materiálem, který byl odhalen laserovým paprskem. Tento proces se obvykle používá u eloxovaného hliníku, lakovaných vrstev nebo speciálních fólií pro laserové popisování.
Při popisování žíháním nanese laser na obrobek vrstvu oxidu. Barva vrstvy bude záviset na teplotě. Nedochází k odběru materiálu, takže povrch obrobku zůstane hladký a rovný.
V tomto procesu se označení vytváří tavením materiálu. Karbonizace je vhodná pro světlé plasty, protože při ní materiál ztmavne. Oproti tomu při napěnění se v plastu vytvoří malé bublinky plynu, které odrážejí světlo a vytvářejí tak na tmavých plastech světlá označení.
Po laserovém popisování lze pomocí laserového paprsku vyřezat různé obrysy. Laser při něm odstraňuje materiál neustále podél požadovaného obrysu a zcela odděluje obrobek.
Při laserovém značení může vznikat prach a plyny. Ty se musí z pracovního prostoru odstraňovat, aby byla zaručena trvale vysoká kvalita. Také kvůli ochraně zdraví při práci je nutné odsávání, které je přizpůsobené příslušné aplikaci. Pro zajištění co nejvyššího stupně odsávání je zapotřebí kombinace filtrů různých filtračních tříd.
Filtry se rozlišují podle velikosti částic:
V ideálním případě je za pomoci různých jemných prachových filtrů vzduch z pracovního prostoru nejprve předfiltrován. Ve druhém kroku filtr jemných částic odfiltruje ze vzduchu také malé částice. Tímto způsobem lze dosáhnout celkového stupně odloučení až 99,9 %.
