Lasermärgistamise tehnoloogia on lasertöötluse üks suurimaid rakendusvaldkondi. Lasermärgistamine on märgistamismeetod, mis kasutab suure energiatihedusega laserit töödeldava detaili lokaalseks kiiritamiseks, et aurustada pinnamaterjal või põhjustada keemilist reaktsiooni, mis muudab värvi, jättes seeläbi püsiva jälje. Lasermärgistusega saab toota mitmesuguseid märke, sümboleid ja mustreid jne ning märkide suurus võib ulatuda millimeetritest mikromeetriteni, mis on toote võltsimisvastases võitluses eriti oluline.

Laserkodeerimise põhimõte

Lasermärgistamise põhiprintsiip on see, et lasergeneraatori abil genereeritakse suure energiaga pidev laserkiir ning fokuseeritud laser mõjub trükimaterjalile, et pinnamaterjal koheselt sulatada või isegi aurustada. Reguleerides laseri teekonda materjali pinnal, moodustab see vajalikud graafilised märgid.

Funktsioon üks

Kontaktivaba töötlemine, saab märgistada mis tahes erikujulisele pinnale, toorik ei deformeeru ega tekita sisepinget, sobib metalli, plasti, klaasi, keraamika, puidu, naha ja muude materjalide märgistamiseks.

Funktsioon kaks

Peaaegu kõik osad (nagu kolvid, kolvirõngad, ventiilid, klapipesad, riistvara tööriistad, sanitaartehnika, elektroonikakomponendid jne) on märgistatud ja märgid on kulumiskindlad, tootmisprotsessi on lihtne automatiseerida ja märgistatud osad on vähe deformeerunud.

Kolmas funktsioon

Märgistamiseks kasutatakse skaneerimismeetodit, st laserkiir langeb kahele peeglile ja arvutiga juhitav skaneerimismootor paneb peeglid pöörlema ​​vastavalt X- ja Y-telgedele. Pärast laserkiire fokuseerimist langeb see märgitud toorikule, moodustades sellega lasermärgistuse. jälg.

Laserkodeerimise eelised

01

Üliõhuke laserkiir pärast laserfookustamist on nagu tööriist, millega saab punkt-punktilt eemaldada objekti pinnamaterjali. Selle täiustatud olemus seisneb selles, et märgistusprotsess on kontaktivaba töötlemine, mis ei tekita mehaanilist ekstrusiooni ega mehaanilist pinget, seega ei kahjusta see töödeldud toodet; Tänu laseri väikesele suurusele pärast teravustamist, väikesele kuumusest mõjutatud alale ja peentöötlusele saab lõpule viia mõned protsessid, mida tavapäraste meetoditega ei ole võimalik saavutada.

02

Lasertöötluses kasutatav "tööriist" on fokuseeritud valguspunkt. Täiendavaid seadmeid ja materjale pole vaja. Kuni laser suudab normaalselt töötada, saab seda pikka aega pidevalt töödelda. Lasertöötluse kiirus on kiire ja hind madal. Lasertöötlust juhib automaatselt arvuti ja tootmisel pole vaja inimese sekkumist.

03

See, millist teavet laser suudab märkida, on seotud ainult arvutis kujundatud sisuga. Kuni arvutis kavandatud kunstiteose märgistamissüsteem suudab selle ära tunda, suudab märgistamismasin kujundusteavet sobival kandjal täpselt taastada. Seetõttu määrab tarkvara funktsioon tegelikult suurel määral süsteemi funktsiooni.

SMT välja laserrakenduses teostatakse lasermärgistuse jälgitavus peamiselt PCB-l ja erineva lainepikkusega laseri destruktiivsus PCB tina maskeerimiskihile on ebajärjekindel.

Praegu on laserkodeerimisel kasutatavate laserite hulka kuuluvad kiudlaserid, ultraviolettlaserid, rohelised laserid ja CO2 laserid. Tööstuses levinumad laserid on UV-laserid ja CO2-laserid. Kiudlasereid ja rohelisi lasereid kasutatakse suhteliselt vähem.

fiiberoptiline laser

Kiudimpulsslaser viitab teatud tüüpi laserile, mis on toodetud haruldaste muldmetallide elementidega (nagu ytterbium) legeeritud klaaskiudude kasutamisel võimenduskeskkonnana. Sellel on väga rikkalik valgusenergia tase. Impulss-kiudlaseri lainepikkus on 1064 nm (sama mis YAG, kuid erinevus on selles, et YAG-i töömaterjal on neodüüm) (QCW, pideva kiudlaseri tüüpiline lainepikkus on 1060-1080 nm, kuigi QCW on ka impulsslaser, kuid selle impulss põlvkonna mehhanism on täiesti erinev ja ka lainepikkus on erinev), on see lähiinfrapuna laser. Suure neeldumiskiiruse tõttu saab seda kasutada metallide ja mittemetallide materjalide märgistamiseks.

Protsess saavutatakse laseri termilise efekti kasutamisega materjalile või pinnamaterjali kuumutamise ja aurustamisega, et paljastada erinevat värvi sügavaid kihte, või kuumutades mikroskoopilisi füüsilisi muutusi materjali pinnal (nt mõned nanomeetrid, kümme nanomeetrit) Kvaliteetsed mikroaugud tekitavad musta keha efekti ja valgus võib peegelduda väga vähe, muutes materjali tumemustaks) ja selle peegeldusvõime muutub oluliselt või mõne keemilise reaktsiooni tõttu, mis tekivad valgusenergiaga kuumutamisel. , kuvab see vajalikku teavet, nagu graafika, märgid ja QR-koodid.

UV laser

Ultraviolettlaser on lühikese lainepikkusega laser. Üldiselt kasutatakse sageduse kahekordistamise tehnoloogiat tahkislaseri kiiratava infrapunavalguse (1064 nm) muundamiseks 355 nm (kolmekordne sagedus) ja 266 nm (neljakordne sagedus) ultraviolettvalguseks. Selle footoni energia on väga suur, mis võib ühtida peaaegu kõigi looduses leiduvate ainete mõnede keemiliste sidemete (ioonsidemed, kovalentsed sidemed, metallisidemed) energiatasemega ning keemilised sidemed otseselt lõhkuda, põhjustades materjalis fotokeemilisi reaktsioone ilma ilmselgeteta. termilised efektid (tuum, Sisemiste elektronide teatud energiatasemed võivad absorbeerida ultraviolettkiirguse footoneid ja seejärel edastada energiat läbi võre vibratsiooni, mille tulemuseks on termiline efekt, kuid see pole ilmne), mis kuulub "külmtöötlemisse". Kuna ilmset termilist efekti pole, ei saa UV-laserit kasutada keevitamiseks, seda kasutatakse tavaliselt märgistamiseks ja täppislõikamiseks.

UV-märgistamise protsess viiakse läbi UV-valguse ja materjali vahelise fotokeemilise reaktsiooni abil, mis põhjustab värvi muutumist. Sobivate parameetrite kasutamine aitab vältida ilmset eemaldamisefekti materjali pinnalt ja seega saab graafikat ja märke ilma nähtava puudutuseta märgistada.

Kuigi UV-laseritega saab märgistada nii metalle kui ka mittemetalle, kasutatakse kulutegurite tõttu tavaliselt metallmaterjalide märgistamiseks kiudlasereid, samas kui UV-lasereid kasutatakse kõrget pinnakvaliteeti nõudvate ja CO2-ga raskesti saavutatavate toodete märgistamiseks, moodustades kõrge-madal vaste CO2-ga.

Roheline laser

Roheline laser on ka lühikese lainepikkusega laser. Tavaliselt kasutatakse tahke laseri kiiratava infrapunavalguse (1064 nm) muutmiseks roheliseks valguseks lainepikkusel 532 nm (topeltsagedus) sageduse kahekordistamise tehnoloogiat. Roheline laser on nähtav valgus ja ultraviolettlaser on nähtamatu valgus. . Rohelisel laseril on suur footonenergia ja selle külmtöötlusomadused on väga sarnased ultraviolettvalgusega ning see võib ultraviolettlaseriga moodustada mitmesuguseid valikuid.

Rohelise valguse märgistamise protsess on sama, mis ultraviolettlaser, mis kasutab värvi muutmiseks rohelise valguse ja materjali vahelist fotokeemilist reaktsiooni. Sobivate parameetrite kasutamine võib vältida ilmset eemaldamisefekti materjali pinnale, nii et see võib märgistada mustrit ilma ilmse puudutuseta. Nagu tegelaskujude puhul, on ka PCB pinnal üldiselt tinamaskikiht, millel on tavaliselt palju värve. Roheline laser reageerib sellele hästi ning märgistatud graafika on väga selge ja õrn.

CO2 laser

CO2 on laialdaselt kasutatav gaaslaser, millel on rikkalik valgusenergia tase. Tüüpiline laseri lainepikkus on 9,3 ja 10,6 um. See on kaug-infrapuna laser, mille pidev väljundvõimsus on kuni kümneid kilovatti. Tavaliselt kasutatakse molekulide ja muude mittemetalliliste materjalide suure märgistamise protsessi lõpuleviimiseks väikese võimsusega CO2 laserit. Üldjuhul kasutatakse CO2 lasereid metallide märgistamiseks harva, kuna metallide neeldumiskiirus on väga madal (suure võimsusega CO2 saab kasutada metallide lõikamiseks ja keevitamiseks. Tänu neeldumiskiirusele, elektrooptilisele konversioonimäärale, optilisele teekonnale ja hooldusele ja muud tegurid, on seda järk-järgult kasutatud kiudlaseritega).

CO2 märgistamise protsess viiakse ellu laseri termilise efekti abil materjalile või pinnamaterjali kuumutamise ja aurustamisega, et paljastada erinevat värvi materjalide sügavad kihid, või valgusenergiaga, mis soojendab materjali pinnal toimuvaid mikroskoopilisi füüsilisi muutusi. muuta see peegeldavaks Toimuvad olulised muutused või teatud keemilised reaktsioonid, mis tekivad valgusenergiaga kuumutamisel ning kuvatakse vajalik graafika, märgid, kahemõõtmelised koodid ja muu teave.

CO2 lasereid kasutatakse üldiselt elektroonikakomponentides, mõõteriistades, riietes, nahas, kottides, kingades, nööpides, klaasides, meditsiinis, toidus, jookides, kosmeetikas, pakendites, elektriseadmetes ja muudes polümeermaterjale kasutavates valdkondades.

Laserkodeerimine PCB materjalidel

Destruktiivse analüüsi kokkuvõte

Fiiberlaserid ja CO2 laserid kasutavad mõlemad laseri termilist mõju materjalile, et saavutada märgistusefekt, põhimõtteliselt hävitades materjali pinna, et moodustada tagasilükkamisefekt, lekib taustavärv ja moodustub kromaatiline aberratsioon; samas kui ultraviolettlaser ja roheline laser kasutavad laserit, et materjali keemiline reaktsioon põhjustab materjali värvi muutumise ja seejärel ei tekita tagasilükkamisefekti, moodustades graafikat ja märke ilma ilmse puudutuseta.