Oglądane treści są dostosowane dla Polska. Zobacz treści dla Stany Zjednoczone | Wybierz inny kraj
Znakowanie laserowe to proces znakowania materiałów przy użyciu technologii laserowej. Podczas tego procesu skupiona wiązka laserowa jest prowadzona po oznaczanym elemencie. Energia wiązki laserowej uderzającej w element wywołuje reakcję, pozostawiając odporny i trwały ślad. W zależności od materiału istnieją różne możliwości uzyskania niezbędnego kontrastu względem materiału podstawowego. Wybór odpowiedniego procesu znakowania dla danego zastosowania ma kluczowe znaczenie.
Lasery są klasyfikowane według stanów skupienia ich ośrodka laserowego. Ośrodek laserowy to materiał, który nadaje się do generowania wiązek laserowych poprzez emisję stymulowaną. Obok układu pompującego i rezonatora ośrodek laserowy ma decydujący wpływ na długość fali, moc i właściwości impulsowe lasera. Ośrodek lasera może być ciałem stałym, cieczą lub gazem. W zależności od właściwości znakowanego materiału kluczowy jest wybór długości fali, a tym samym typu lasera.
Lasery różnicuje się także w zależności od ich trybu pracy. Podczas gdy lasery o fali ciągłej emitują stałą falę świetlną o tej samej intensywności, lasery impulsowe generują promieniowanie pulsacyjne, które osiąga wyższe wartości szczytowe energii przy tej samej mocy lasera. Materiały metalowe są zatem głównie znakowane laserami impulsowymi, ponieważ wymagają większej gęstości energii. Z drugiej strony, materiały organiczne są znakowane za pomocą wiązek laserowych o stałej intensywności.
Materiały do znakowania mają różny skład i dlatego pochłaniają tylko określone długości fal. Znakowanie materiału metalowego wymaga zatem innej długości fali niż w przypadku materiału drewnianego. Laser generuje pojedynczą długość fali, więc typ lasera musi być wybrany w oparciu o materiał, na którym będą wykonywane oznaczenia.
| Laser Yb: YAG | Laser CO₂ | Laser UV | |
|---|---|---|---|
| Typ lasera | |||
| Ośrodek | Ciało stałe | Gaz | Ciecz |
| Długość fali lasera | 1064 nm | 10,6 µm | 355 nm |
| Materiał do oznakowania | Zwłaszcza do wykonywania oznaczeń o wysokim kontraście na tworzywach sztucznych, stali i aluminium | Materiały niemetalowe, takie jak drewno, skóra, szkło lub kamień | Zwłaszcza w przypadku wrażliwych materiałów |
Drukarka laserowa TOPMARK NEO wchodząca w skład naszej oferty to laser światłowodowy. Jest to specjalny rodzaj lasera na ciele stałym. Ośrodkiem czynnym w laserach na ciele stałym jest szkło lub kryształy z domieszkami. W krysztale macierzystym są wbudowane jony domieszki o różnym stężeniu (nazywa się to domieszkowaniem). Typowymi domieszkami są neodym, iterb, tytan i erb. Medium aktywnym TOPMARK NEO jest światłowód szklany domieszkowany jonami iterbu. Impulsowy światłowodowy laser iterbowy przesyła promieniowanie z kilku diod lasera pompującego do układu optycznego z pojedynczym sprzężeniem. Po wyjściu ze środkowej sekcji światłowodu szklanego domieszkowanego jonami iterbu, wiązka laserowa wchodzi do światłowodu. Następnie specjalny system optyczny skupia promieniowanie. Promieniowanie laserowe, które jest kierowane przez włókno aktywne laserowo, poddawane jest bardzo intensywnemu wzmocnieniu ze względu na jego dużą długość. Lasery światłowodowe zapewniają również wysoką sprawność elektryczno-optyczną i wyjątkową jakość wiązki. Ze względu na niewielką długość fal laser ten można skupić na mniejszej powierzchni, uzyskując w ten sposób wyższą rozdzielczość niż przy laserze CO₂.
Proces grawerowania laserowego wykorzystuje silne impulsy laserowe. Gęstość mocy impulsów laserowych jest tak wysoka, że przetwarzany materiał topi się i odparowuje. Podczas grawerowania w materiale pełnym wiązka lasera uderza w powierzchnię materiału i tworzy wgłębienie, usuwając część materiału. Tak powstaje grawerunek.
Podczas grawerowania z usunięciem warstwy wierzchniej oznakowanie jest tworzone z wykorzystaniem kontrastu między warstwą wierzchnią a materiałem bazowym, który staje się widoczny za sprawą wiązki lasera. Proces ten jest zwykle wykorzystywany do anodowanego aluminium, powłok lakierniczych lub specjalnych folii do znakowania laserowego.
Metoda odpuszczania polega na nałożeniu laserem warstwy tlenku na elemencie. Kolor warstwy zależy od temperatury. Nie następuje tutaj usunięcie materiału, więc powierzchnia elementu pozostaje gładka i równa.
W ramach tego procesu w wyniku topnienia materiału powstają oznaczenia na powierzchni. Karbonizacja sprawdza się w przypadku jasnych tworzyw sztucznych, ponieważ przyciemnia materiał. W przeciwieństwie do tego, spienianie tworzy małe pęcherzyki gazu w plastiku, które odbijają światło, a tym samym tworzą jasne oznaczenia na ciemnych tworzywach sztucznych.
Po wykonaniu nadruku laserowego można wycinać różne kształty konturów za pomocą wiązki laserowej. Laser usuwa przy tym materiał wzdłuż określonego konturu i rozcina całkowicie element.
Podczas wykonywania oznaczeń z wykorzystaniem laseru mogą powstawać pyły i gazy. Aby zapewnić niezmienną wysoką jakość, należy usuwać je z miejsca obróbki. Również ze względu na wymagania BHP konieczny jest odciąg dostosowany do konkretnego zastosowania. Aby zapewnić możliwie wysoki stopień odciągu, warto zastosować filtry o różnych klasach filtracji.
Filtry dzieli się w zależności od wielkości cząstek:
W idealnym przypadku za pomocą różnych filtrów dokładnych przeciwpyłowych powietrze odprowadzane z miejsca obróbki jest najpierw poddawane wstępnemu filtrowaniu. Następnie za pomocą filtra HEPA z powietrza usuwane są również mniejsze cząstki. W ten sposób można uzyskać stopień filtracji na poziomie ponad 99,9%.
