Лазерная маркировка - это процесс нанесения маркировки на маркировочные материалы с помощью лазерной технологии. При этом сфокусированный луч лазера проходит по поверхности конструктивного элемента. Энергия лазерного луча, попадающего на деталь, вызывает реакцию, оставляя стойкий и постоянный след. В зависимости от материала существуют различные возможности создания необходимого контраста на основном материале. Выбор правильного процесса этикетирования для конкретного применения имеет решающее значение.
Лазеры классифицируются в зависимости от термодинамических агрегатных состояний лазерной среды. Лазерная среда - это материал, который подходит для генерации лазерных лучей посредством стимулированного излучения. Помимо источника накачки и резонатора, лазерная среда оказывает решающее влияние на длину волны, мощность и импульсные свойства лазера. Лазерно-активная среда может быть твердым телом, жидкостью или газом. В зависимости от свойств маркируемого материала выбор длины волны и, соответственно, типа лазера имеет решающее значение.
Лазеры также различаются по режиму работы. В то время как лазеры с непрерывной волной излучают постоянную световую волну с одинаковой интенсивностью, импульсные лазеры генерируют пульсирующее излучение, которое достигает более высоких энергетических пиков при той же мощности лазера. Поэтому металлические материалы в основном маркируются импульсными лазерами, так как они требуют более высокой плотности энергии. Органические материалы, с другой стороны, обрабатываются непрерывными лазерными лучами.
Маркировочные материалы имеют разный состав и поэтому поглощают только определенные длины волн. Поэтому для маркировки металлического материала требуется другая длина волны, чем для деревянного. Лазер генерирует одну длину волны, поэтому тип лазера должен выбираться в зависимости от материала, на который наносится маркировка.
| Yb: YAG лазер | Лазер CO₂ | УФ-лазер | |
|---|---|---|---|
| Тип лазера | |||
| Лазерная среда | Твердое состояние | Газ | Жидкость |
| Длина волны лазера | 1064 нм | 10,6 мкм | 355 нм |
| Материал для маркировки | Специально для нанесения высококонтрастной маркировки на пластик, сталь и алюминий | Неметаллические материалы, такие как дерево, кожа, стекло или камень | Особенно для чувствительных материалов |
Устройство маркировки лазером TOPMARK NEO из нашего ассортимента - это волоконный лазер. Это особая форма твердотельного лазера. Активной средой твердотельных лазеров является легированное стекло или кристаллы. При этом в затравочный кристалл встраиваются посторонние ионы с различной концентрацией (легирование). Типичными легирующими материалами являются неодим, иттербий, титан и эрбий. Активная среда TOPMARK NEO представляет собой стекловолокно, легированное ионами иттербия. Импульсный иттербиевый волоконный лазер подает излучение от нескольких лазерных диодов накачки в оптику с одной связью. После выхода из средней части стекловолокна, легированного ионами иттербия, лазерный луч попадает в оптическое волокно. Затем специальная оптическая система фокусирует излучение. Лазерное излучение, проходящее через лазерно-активное волокно, имеет очень высокое усиление благодаря его большой длине. Волоконные лазеры также отличаются высокой электрооптической эффективностью и превосходным качеством луча. Благодаря маленькой длине волны данный лазер может фокусироваться на небольшой площади, создавая изображения с более высоким разрешением, нежели CO₂-лазер.
Лазерная гравировка основана на мощных лазерных импульсах. Плотность мощности лазерных импульсов настолько высока, что обрабатываемый материал плавится и испаряется. При гравировке на твердом материале лазерный луч попадает на поверхность твердого материала и, удаляя материал, создает углубление, называемое гравировкой.
При гравировке со снятием верхнего слоя маркировка создается за счет контраста между верхним слоем и основным материалом, который становится виден благодаря лазерному лучу. Этот процесс обычно используется для анодированного алюминия, лаковых покрытий или специальных пленок для лазерной маркировки.
При маркировке отжигом лазер наносит на заготовку оксидный слой. Цвет слоя зависит от температуры. Материал не удаляется, поэтому поверхность заготовки остается гладкой и ровной.
Этот процесс создает маркировку путем плавления материала. Карбонизация подходит для светлых пластиков, так как при этом материал темнеет. В отличие от этого, при вспенивании в пластике образуются маленькие пузырьки газа, которые отражают свет и таким образом создают светлую маркировку на темных пластиках.
После нанесения лазерной маркировки с помощью лазерного луча можно вырезать различные контуры. При этом лазер непрерывно снимает материал по заданному контуру до полного отделения заготовки.
При лазерной маркировке могут образовываться пыль и газы. Для поддержания высокого уровня качества их нужно отводить из рабочего помещения. Соответствующая области применения вытяжка также необходима из соображений безопасности труда. Наивысшую степень всасывания обеспечивает комбинация фильтров различных классов фильтрации.
Фильтры различают в зависимости от величины частиц:
В идеальном случае воздух в рабочем помещении предварительно фильтруется при помощи различных фильтров для мелкой пыли. Затем фильтр тонкой очистки удаляет из воздуха мельчайшие взвешенные частицы. Так можно достигнуть общего уровня эффективности очистки свыше 99,9 %.
