Lasergraveringen bygger på laserpulser med hög effekt. Laserpulsernas effekttäthet är så hög att det material som ska bearbetas smälter och förångas. Vid gravyr i massiva material träffar laserstrålen ytan på det fasta materialet och skapar en fördjupning, en s.k. gravyr, genom att avlägsna materialet.
Lasermärkning Tekniken
Lasermärkning beskriver processen för märkning av märkmaterial med hjälp av laserteknik. Här styrs en fokuserad laserstråle över komponenten som ska märkas. Energin i laserstrålen som träffar komponenten utlöser en reaktion som lämnar en beständig och permanent märkning. Beroende på material finns det olika möjligheter att skapa den nödvändiga kontrasten mot basmaterialet. Det är avgörande att välja rätt märkningsmetod för respektive applikation.
Fördelar
- Brett utbud av material för olika tillämpningar av aluminium, rostfritt stål, plast och folier
- Processen sparar in på förbrukningsvaror då inget bläck, färgband eller toner krävs
- Motståndskraftig märkning, eftersom lasermärkningen appliceras direkt på basmaterialet
- Högkvalitativ utskriftsbild tack vare en upplösning på 500 dpi
- Hög servicevänlighet tack vare underhållsfri drift med fiberlaser
Laser
Lasrar kategoriseras efter de termodynamiska aggregattillstånden hos lasermediet. Ett lasermedium är ett material som är lämpligt för att generera laserstrålar genom stimulerad emission. Förutom pumpkällan och resonatorn har lasermediet ett avgörande inflytande på laserns våglängd, effekt och pulsegenskaper. Ett laseraktivt medium kan vara ett fast material, en vätska eller en gas. Beroende på märkmaterialets egenskaper är valet av våglängd och därmed lasertyp avgörande.
Dessutom skiljer lasrar sig också åt beroende på driftsätt. Medan lasrar med kontinuerlig våg sänder ut en konstant ljusvåg med samma intensitet, genererar pulsade lasrar pulserande strålning som uppnår högre energitoppar med samma lasereffekt. Metalliska material bearbetas därför främst med pulsade lasrar eftersom de kräver en högre energitäthet. Organiska material bearbetas å andra sidan med kontinuerliga laserstrålar.
Lasertyper i överblick Välja rätt lasertyp för det material som ska märkas
Märkningsmaterial har olika sammansättning och absorberar därför endast vissa våglängder. Märkningen av ett metalliskt material kräver därför en annan våglängd än märkningen av ett trämaterial. En laser genererar en enda våglängd, så lasertypen måste väljas utifrån det material som ska märkas.
Yb: YAG-laser | CO₂-laser | UV-laser | |
---|---|---|---|
Lasertyp | |||
Lasermedium | Fast kropp | Gas | Vätska |
Laservåglängd | 1 064 nm | 10,6 µm | 355 nm |
Material som skall märkas | Särskilt för kontrastrika märkningar på plast, stål och aluminium | Icke-metalliska material som trä, läder, glas eller sten | Särskilt för ömtåliga material |
Fiberlaser
Lasermärkningen TOPMARK NEO i vårt sortiment är en fiberlaser. Det är en speciell typ av fast laser. Det aktiva ämnet i fasta lasrar är dopade glas eller kristaller. Främmande joner är integrerade i värdkristallen i olika koncentrationer (dopning). Neodym, ytterbium, titan och erbium är typiska dopningsmaterial. Det aktiva mediet i TOPMARK NEO är en glasfiber som dopats med ytterbiumjoner. Den pulsade ytterbiumfiberlasern matar in strålning från flera pumplaserdioder i en enda kopplingsoptik. Laserstrålen kommer ut från den mellersta delen av glasfibern som dopats med ytterbiumjoner och går sedan in i en optisk fiber. Sedan fokuserar ett speciellt optiskt system strålningen. Laserstrålningen som leds genom den laseraktiva fibern blir högförstärkt med den mycket långa längden. Fiberlasrar innebär även hög elektrisk-optisk effektivitet och enastående strålkvalitet. Genom den korta våglängden kan lasern fokuseras på en mindre yta och den uppnår på så sätt en högre upplösning än en CO₂-laser.
Märkningsprincip för laserteknik Beroende på material finns det olika möjligheter att skapa den nödvändiga kontrasten mot basmaterialet.
Vid gravyr med borttagning av toppskiktet skapas märkningen av kontrasten mellan toppskiktet och grundmaterialet som blir synlig genom laserstrålen. Denna process används vanligtvis för anodiserad aluminium, lackbeläggningar eller speciella lasermärkningsfolier.
Vid glödgningsmärkning applicerar lasern ett oxidskikt på arbetsstycket. Färgen på skiktet beror på temperaturen. Inget material avlägsnas, arbetsstyckets yta förblir slät och jämn.
Denna process skapar en märkning genom att smälta materialet. Karboniseringen är lämplig för ljusa plaster, då det gör materialet mörkare. Som motsats bildar skumning små gasbubblor i plasten som reflekterar ljuset och därmed skapar ljusa märkningar på mörk plast.
Efter lasermärkningen kan olika konturformer skäras ut med laserstrålen. Lasern skär av materialet fortlöpande längs med den önskade konturen och skiljer av arbetsstycket helt.
Utsugning
Vid lasermärkning kan det bildas damm och gaser. Dessa måste avlägsnas ur bearbetningsutrymmet för att säkerställa en oförändrad hög kvalitet. Det behövs en utsugning även av arbetsmiljöskäl, och denna ska anpassas efter användningen. För att kunna säkerställa en maximalt hög grad av utsug/ventilation är det bra att kombinera filter av olika filterklasser.
Filter separeras baserat på partikelstorleken:
- Grovdammfilter (partiklar > 10 µm)
- Findammfilter (partiklar 1 till 10 µm)
- HEPA-filter (partiklar < 1 µm)
I idealfallet förfiltras luften från bearbetningsutrymmet först med olika findammfilter. I ett andra steg även de minsta partiklarna från luften med ett HEPA-filter. Därigenom uppnås en sammanlagd avskiljningsgrad på över 99,9 %.