Lasermerkintätekniikka on yksi suurimmista laserkäsittelyn sovellusalueista. Lasermerkintä on merkintämenetelmä, joka käyttää korkean energiatiheyden laseria säteilyttämään työkappaletta paikallisesti, jolloin pintamateriaali höyrystyy tai kemiallinen reaktio muuttaa väriä jättäen siten pysyvän jäljen. Lasermerkintä voi tuottaa erilaisia ​​merkkejä, symboleja ja kuvioita jne., ja merkkien koko voi vaihdella millimetreistä mikrometriin, mikä on erityisen tärkeää tuotteen väärentämisen estämisen kannalta.

Laserkoodauksen periaate

Lasermerkinnän perusperiaate on, että lasergeneraattori tuottaa korkeaenergisen jatkuvan lasersäteen, ja fokusoitu laser vaikuttaa painomateriaaliin ja sulattaa tai jopa höyrystää pintamateriaalin välittömästi. Ohjaamalla laserin polkua materiaalin pinnalle se muodostaa tarvittavat graafiset merkit.

Ominaisuus yksi

Kosketukseton käsittely, voidaan merkitä mille tahansa erikoismuotoiselle pinnalle, työkappale ei väänny ja synnytä sisäistä jännitystä, sopii metallin, muovin, lasin, keramiikan, puun, nahan ja muiden materiaalien merkitsemiseen.

Ominaisuus kaksi

Lähes kaikki osat (kuten männät, männänrenkaat, venttiilit, venttiilien istukat, laitteistotyökalut, saniteettitavarat, elektroniset komponentit jne.) voidaan merkitä ja merkit ovat kulutusta kestäviä, tuotantoprosessi on helppo toteuttaa automatisoimalla ja merkityillä osilla on vähän muodonmuutoksia.

Ominaisuus kolme

Merkintään käytetään skannausmenetelmää, eli lasersäde osuu kahteen peiliin ja tietokoneohjattu skannausmoottori ajaa peilit pyörimään X- ja Y-akselia pitkin. Kun lasersäde on tarkennettu, se putoaa merkittyyn työkappaleeseen muodostaen siten lasermerkinnän. jäljittää.

Laserkoodauksen edut

01

Äärimmäisen ohut lasersäde laserfokusoinnin jälkeen on kuin työkalu, jolla voidaan poistaa kohteen pintamateriaali piste kohdalta. Sen edistyksellinen luonne on, että merkintäprosessi on kosketukseton käsittely, joka ei tuota mekaanista ekstruusiota tai mekaanista rasitusta, joten se ei vahingoita käsiteltyä tuotetta; Tarkennuksen jälkeisen laserin pienen koon, pienen lämpövaikutusalueen ja hienon prosessoinnin ansiosta osa prosesseista, joita ei voida saavuttaa perinteisillä menetelmillä, voidaan suorittaa loppuun.

02

Laserkäsittelyssä käytetty ”työkalu” on fokusoitu valopiste. Lisävarusteita ja materiaaleja ei tarvita. Niin kauan kuin laser voi toimia normaalisti, sitä voidaan käsitellä jatkuvasti pitkään. Laserkäsittelynopeus on nopea ja kustannukset alhaiset. Laserkäsittelyä ohjataan automaattisesti tietokoneella, eikä ihmisen väliintuloa tarvita tuotannon aikana.

03

Se, millaista tietoa laser voi merkitä, liittyy vain tietokoneeseen suunniteltuun sisältöön. Niin kauan kuin tietokoneeseen suunniteltu taideteoksen merkintäjärjestelmä tunnistaa sen, merkintäkone pystyy palauttamaan suunnittelutiedot tarkasti sopivalle alustalle. Siksi ohjelmiston toiminta itse asiassa määrää järjestelmän toiminnan suurelta osin.

SMT-kentän lasersovelluksessa lasermerkinnän jäljitettävyys suoritetaan pääosin PCB:lle, ja eri aallonpituuksien laserin destruktiivisuus PCB-tinapeitekerrokseen on epäjohdonmukaista.

Tällä hetkellä laserkoodauksessa käytettyjä lasereita ovat kuitulaserit, ultraviolettilaserit, vihreät laserit ja CO2-laserit. Teollisuudessa yleisesti käytetyt laserit ovat UV-laserit ja CO2-laserit. Kuitulasereita ja vihreitä lasereita käytetään suhteellisen vähän.

kuituoptinen laser

Kuitupulssilaserilla tarkoitetaan eräänlaista laseria, joka on valmistettu käyttämällä harvinaisten maametallien elementeillä (kuten ytterbium) seostettua lasikuitua vahvistusväliaineena. Sillä on erittäin rikas valoenergiataso. Pulssikuitulaserin aallonpituus on 1064 nm (sama kuin YAG, mutta erona on, että YAG:n työmateriaali on neodyymi) (QCW, jatkuvalla kuitulaserilla on tyypillinen aallonpituus 1060-1080 nm, vaikka QCW on myös pulssilaser, mutta sen pulssi sukupolvimekanismi on täysin erilainen, ja aallonpituus on myös erilainen), se on lähi-infrapunalaser. Sitä voidaan käyttää metallien ja ei-metallisten materiaalien merkitsemiseen korkean absorptionopeuden vuoksi.

Prosessi saadaan aikaan käyttämällä laserin lämpövaikutusta materiaaliin tai kuumentamalla ja höyrystämällä pintamateriaalia eriväristen syvien kerrosten paljastamiseksi tai lämmittämällä materiaalin pinnalla olevia mikroskooppisia fysikaalisia muutoksia (esim. kymmenen nanometriä) Laadukkaat mikroreiät tuottavat mustan runkovaikutelman, ja valo voi heijastua hyvin vähän, jolloin materiaali näyttää tumman mustalta) ja sen heijastuskyky muuttuu merkittävästi tai joidenkin kemiallisten reaktioiden seurauksena, joita tapahtuu, kun sitä kuumennetaan valoenergialla. , se näyttää tarvittavat tiedot, kuten grafiikan, merkit ja QR-koodit.

UV laser

Ultravioletti laser on lyhytaaltoinen laser. Yleensä taajuuden kaksinkertaistamistekniikkaa käytetään muuttamaan solid-state laserin lähettämä infrapunavalo (1064 nm) 355 nm (kolminkertainen taajuus) ja 266 nm (nelitaajuus) ultraviolettivaloksi. Sen fotonienergia on erittäin suuri, mikä voi vastata lähes kaikkien luonnossa olevien aineiden joidenkin kemiallisten sidosten (ionisidokset, kovalenttiset sidokset, metallisidokset) energiatasoja ja rikkoa kemialliset sidokset suoraan, jolloin materiaali joutuu fotokemiallisiin reaktioihin ilman ilmeisiä lämpövaikutukset (ydin, Tietyt sisäelektronien energiatasot voivat absorboida ultraviolettifotoneja ja sitten siirtää energiaa hilan värähtelyn kautta, mikä johtaa lämpövaikutukseen, mutta se ei ole ilmeinen), mikä kuuluu "kylmätyöskentelyyn". Koska ilmeistä lämpövaikutusta ei ole, UV-laseria ei voida käyttää hitsaukseen, jota käytetään yleensä merkintään ja tarkkuusleikkaukseen.

UV-merkintäprosessi toteutetaan käyttämällä UV-valon ja materiaalin välistä fotokemiallista reaktiota värin muutoksen aikaansaamiseksi. Asianmukaisilla parametreilla voidaan välttää materiaalin pinnan ilmeinen poistovaikutus, jolloin voidaan merkitä grafiikkaa ja merkkejä ilman ilmeistä kosketusta.

Vaikka UV-lasereilla voidaan merkitä sekä metalleja että ei-metalleja, kustannustekijöistä johtuen kuitulasereita käytetään yleensä metallimateriaalien merkitsemiseen, kun taas UV-lasereilla merkitään tuotteita, jotka vaativat korkeaa pintalaatua ja joita on vaikea saavuttaa CO2:lla, muodostaen korkea-matala ottelu CO2:n kanssa.

Vihreä laser

Vihreä laser on myös lyhytaaltoinen laser. Yleensä taajuuden kaksinkertaistustekniikkaa käytetään muuttamaan kiinteän laserin lähettämä infrapunavalo (1064 nm) vihreäksi valoksi 532 nm:ssä (kaksoistaajuus). Vihreä laser on näkyvää valoa ja ultravioletti laser on näkymätöntä valoa. . Vihreällä laserilla on suuri fotonienergia, ja sen kylmäkäsittelyominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin ultraviolettivalolla, ja se voi muodostaa erilaisia ​​​​valintoja ultraviolettilaserilla.

Vihreän valon merkintäprosessi on sama kuin ultraviolettilaser, joka käyttää vihreän valon ja materiaalin välistä fotokemiallista reaktiota värin muuttumiseen. Sopivien parametrien käytöllä voidaan välttää ilmeinen poistovaikutus materiaalin pinnalle, joten se voi merkitä kuvion ilman ilmeistä kosketusta. Kuten merkkien kohdalla, PCB:n pinnalla on yleensä tinakerros, jossa on yleensä monia värejä. Vihreällä laserilla on hyvä vaste siihen, ja merkitty grafiikka on erittäin selkeä ja herkkä.

CO2 laser

CO2 on yleisesti käytetty kaasulaser, jolla on runsaasti valoenergiaa. Tyypillinen laserin aallonpituus on 9,3 ja 10,6 um. Se on kauko-infrapunalaser, jonka jatkuva lähtöteho on jopa kymmeniä kilowatteja. Yleensä pienitehoista CO2-laseria käytetään molekyylien ja muiden ei-metallisten materiaalien korkean merkintäprosessin suorittamiseen. Yleensä CO2-lasereita käytetään harvoin metallien merkitsemiseen, koska metallien absorptionopeus on erittäin alhainen (suuritehoisella CO2:lla voidaan leikata ja hitsata metalleja. Absorptionopeuden, sähköoptisen muuntonopeuden, optisen reitin ja huollon vuoksi ja muut tekijät, se on vähitellen käyttänyt kuitulasereita.

CO2-merkintäprosessi toteutetaan käyttämällä laserin lämpövaikutusta materiaaliin tai kuumentamalla ja höyrystämällä pintamateriaalia eriväristen materiaalien syvien kerrosten paljastamiseksi tai valoenergialla lämmittämällä materiaalin pinnalla olevia mikroskooppisia fysikaalisia muutoksia. tehdä siitä heijastava Merkittäviä muutoksia tapahtuu tai tiettyjä kemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat kuumennettaessa valoenergialla, ja vaaditut grafiikat, merkit, kaksiulotteiset koodit ja muut tiedot näytetään.

CO2-lasereita käytetään yleensä elektronisissa komponenteissa, instrumenteissa, vaatteissa, nahassa, laukkuissa, kengissä, napeissa, laseissa, lääkkeissä, elintarvikkeissa, juomissa, kosmetiikassa, pakkauksissa, sähkölaitteissa ja muilla polymeerimateriaaleja käyttävillä aloilla.

Laserkoodaus PCB-materiaaleille

Yhteenveto tuhoisasta analyysistä

Kuitulaserit ja CO2-laserit käyttävät molemmat laserin lämpövaikutusta materiaaliin merkintävaikutuksen saavuttamiseksi, periaatteessa tuhoten materiaalin pinnan muodostaen hylkäysvaikutelman, vuotavat taustaväriä ja muodostaen kromaattista aberraatiota; kun taas ultraviolettilaser ja vihreä laser käyttävät laseria Materiaalin kemiallinen reaktio aiheuttaa materiaalin värin muuttumisen, eikä sitten tuota hylkäysvaikutusta, jolloin muodostuu grafiikkaa ja merkkejä ilman ilmeistä kosketusta.