A identificação a laser descreve o processo de identificar materiais de identificação usando a tecnologia de laser. Nesse processo, um raio laser focado é conduzido sobre o componente a identificar. A energia do raio laser que atinge o componente desencadeia uma reação, deixando uma identificação resistente e permanente. Dependendo do material, existem diversas possibilidades para gerar o contraste necessário com material de base. A seleção do processo de identificação apropriado para a respectiva aplicação é crucial.
Os lasers são categorizados de acordo com os estados físicos termodinâmicos de seu meio de laser. Um meio de laser é o material adequado para gerar raios laser por meio de emissão estimulada. Além da fonte da bomba e do ressonador, o meio de laser tem uma influência decisiva no comprimento de onda, na potência e nas características do pulso. Um meio ativo a laser pode ser um corpo sólido, um líquido ou um gás. Dependendo da característica do material de identificação a identificar, são decisivos a seleção do comprimento de onda e, portanto, do próprio tipo de laser.
Além disso, os lasers também se distinguem de acordo com seu modo de operação. Enquanto os lasers de onda contínua emitem uma onda de luz constante com a mesma intensidade, os lasers pulsados geram uma radiação pulsante que atinge picos de energia mais altos com a mesma potência de laser. Por isso, os materiais metálicos são identificados sobretudo com lasers pulsados porque exigem uma densidade de energia maior. Os materiais orgânicos, por outro lado, são processados com raios laser contínuos.
Os materiais de identificação são compostos de forma diferente e, por isso, absorvem apenas determinados comprimentos de onda. Assim, a identificação de um material metálico requer um comprimento de onda diferente do de um material de madeira. Um laser gera um único comprimento de onda e, portanto, o tipo de laser deve ser selecionado com base no material a identificar.
| Yb: laser YAG | Laser de CO₂ | Laser UV | |
|---|---|---|---|
| Tipo de laser | |||
| Meio de laser | Corpo sólido | Gás | Líquido |
| Comprimento de onda do laser | 1064 nm | 10,6 µm | 355 nm |
| Material a identificar | Especialmente para identificações de alto contraste em plásticos, aço e alumínio | Materiais não metálicos, como madeira, pele, vidro ou pedra | Especialmente para materiais sensíveis |
O identificador a laser TOPMARK NEO de nosso portfólio é um laser de fibra. Se trata de uma forma especial de laser de estado sólido. Os meios ativos nos lasers de estado sólido são vidros ou cristais dopados. Aqui se formam íons externos em concentração (dopagem) variada no cristal hospedeiro. Alguns materiais de dopagem típicos são o neodímio, o itérbio, o titânio e o érbio. O meio ativo do TOPMARK NEO é uma fibra de vidro dopada com íons de itérbio. O laser de fibra de itérbio pulsado alimenta a radiação de vários diodos laser de bomba em uma óptica de acoplamento. Depois de sair da parte central da fibra de vidro dopada com íons de itérbio, o raio laser entra em uma fibra óptica. Um sistema óptico especial focaliza então a radiação. A radiação laser que é guiada através da fibra ativa a laser experimenta uma amplificação muito alta devido ao seu grande comprimento. Os lasers de fibra também oferecem uma alta eficiência eletro-óptica e uma excelente qualidade do raio. Graças ao seu comprimento de onda reduzido, esse laser pode ser focado em uma área menor, conseguindo assim uma resolução superior à de um laser de CO₂.
A gravação a laser é baseada em pulsos de laser potentes. A densidade de potência dos pulsos de laser é tão alta que o material a processar funde e vaporiza. Na gravação em material sólido, o raio laser atinge a superfície e a remoção de material cria um recesso, a chamada gravação.
Na gravação com remoção da camada de cobertura, a identificação é criada pelo contraste entre a camada de cobertura e o material de base que se torna visível através do raio laser. Normalmente, esse processo é utilizado para alumínio anodizado, revestimentos de verniz ou folhas especiais de identificação a laser.
Na identificação por marcação por têmpera, o laser aplica uma camada de óxido na peça de trabalho. A cor da camada surge dependendo da temperatura. Aqui não ocorre qualquer remoção de material, de modo que a superfície da peça de trabalho permaneça lisa e plana.
Este processo cria uma identificação ao fundir o material. A carbonização é adequada para plásticos de cor clara, pois escurece o material. Em contraste, a espuma forma pequenas bolhas de gás no plástico que refletem a luz, criando identificações brilhantes em plásticos escuros.
Após a etiquetagem a laser, várias formas de contorno podem ser cortadas usando o feixe de laser. Aqui, o laser corta o material continuamente ao longo do contorno desejado, separado a peça por completo.
Na identificação a laser podem ser ocorrer poeiras e gases. Eles precisam ser removidos da área de processamento para garantir uma qualidade permanentemente elevada. Também por questões de segurança no trabalho é necessário assegurar uma aspiração que esteja adaptada à respectiva aplicação. Para poder assegurar o máximo grau de aspiração possível é pertinente recorrer a uma combinação de filtros de diversas classes.
Os filtros se distinguem com base no tamanho das partículas:
Idealmente, o ar da área de processamento deve ser previamente filtrado com a ajuda de um filtro de partículas finas. Em um segundo passo, um filtro de partículas em suspensão filtra também pequenas partículas do ar. Dessa forma é possível alcançar graus de filtragem total superiores a 99,9 %.
