Lazerinio žymėjimo technologija yra viena didžiausių lazerinio apdorojimo taikymo sričių. Lazerinis žymėjimas yra žymėjimo metodas, kai naudojamas didelio energijos tankio lazeris, skirtas lokaliai apšvitinti ruošinį, kad išgaruotų paviršiaus medžiaga arba sukeltų cheminę reakciją, kad pasikeistų spalva, taip paliekant nuolatinį pėdsaką. Lazerinis žymėjimas gali sukurti įvairius simbolius, simbolius ir raštus ir pan., o simbolių dydis gali svyruoti nuo milimetrų iki mikrometrų, o tai ypač svarbu gaminių apsaugai nuo padirbinėjimo.

Lazerinio kodavimo principas

Pagrindinis lazerinio žymėjimo principas yra tas, kad didelės energijos nenutrūkstamas lazerio spindulys generuojamas lazerio generatoriumi, o fokusuotas lazeris veikia spausdinimo medžiagą, kad paviršiaus medžiaga akimirksniu ištirptų ar net išgaruotų. Valdydamas lazerio kelią medžiagos paviršiuje, jis suformuoja reikiamus grafinius ženklus.

Viena funkcija

Bekontaktis apdirbimas, gali būti žymimas ant bet kokio specialios formos paviršiaus, ruošinys nesideformuos ir nesukels vidinio įtempimo, tinkamas žymėti metalą, plastiką, stiklą, keramiką, medieną, odą ir kitas medžiagas.

Du bruožai

Beveik visos dalys (pvz., stūmokliai, stūmoklių žiedai, vožtuvai, vožtuvų lizdai, techninės įrangos įrankiai, santechnika, elektroniniai komponentai ir kt.) gali būti ženklinami, o ženklai yra atsparūs dilimui, gamybos procesą lengva realizuoti automatizuojant, pažymėtos dalys yra mažai deformuotos.

Trečias bruožas

Žymėjimui naudojamas nuskaitymo metodas, tai yra, lazerio spindulys patenka į du veidrodžius, o kompiuterio valdomas nuskaitymo variklis priverčia veidrodžius suktis atitinkamai pagal X ir Y ašis. Po to, kai lazerio spindulys yra sufokusuotas, jis krenta ant pažymėto ruošinio ir taip susidaro lazerinis žymėjimas. pėdsaką.

Lazerinio kodavimo privalumai

01

Itin plonas lazerio spindulys po lazerinio fokusavimo yra tarsi įrankis, galintis taškas po taško pašalinti objekto paviršiaus medžiagą. Jo pažangus pobūdis yra tas, kad žymėjimo procesas yra bekontaktis apdorojimas, kuris nesukelia mechaninio išspaudimo ar mechaninio įtempimo, todėl nepažeis apdoroto gaminio; Dėl mažo lazerio dydžio po fokusavimo, mažo karščio paveikto ploto ir smulkaus apdorojimo galima užbaigti kai kuriuos procesus, kurių neįmanoma pasiekti įprastais metodais.

02

Lazerinio apdorojimo „įrankis“ yra sufokusuotas šviesos taškas. Nereikia papildomos įrangos ir medžiagų. Kol lazeris gali veikti normaliai, jis gali būti apdorojamas nepertraukiamai ilgą laiką. Lazerinis apdorojimo greitis yra greitas, o kaina yra maža. Lazerinis apdorojimas automatiškai valdomas kompiuteriu, o gamybos metu nereikia žmogaus įsikišimo.

03

Kokią informaciją gali pažymėti lazeris, yra susijusi tik su kompiuteryje sukurtu turiniu. Kol kompiuteryje sukurta meno kūrinių žymėjimo sistema gali jį atpažinti, žymėjimo mašina gali tiksliai atkurti dizaino informaciją tinkamoje laikmenoje. Todėl programinės įrangos funkcija iš tikrųjų didžiąja dalimi lemia sistemos funkciją.

Taikant SMT lauką lazeriu, lazerinio žymėjimo atsekamumas daugiausia atliekamas ant PCB, o skirtingų bangų ilgių lazerio destruktyvumas PCB alavo maskavimo sluoksniui yra nenuoseklus.

Šiuo metu lazeriniam kodavimui naudojami lazeriai, įskaitant pluoštinius lazerius, ultravioletinius lazerius, žaliuosius lazerius ir CO2 lazerius. Pramonėje dažniausiai naudojami UV lazeriai ir CO2 lazeriai. Skaiduliniai lazeriai ir žali lazeriai naudojami santykinai mažiau.

šviesolaidinis lazeris

Pluoštinis impulsinis lazeris reiškia lazerio rūšį, pagamintą naudojant stiklo pluoštą, legiruotą retųjų žemių elementais (pvz., iterbiu), kaip stiprinimo terpę. Jis turi labai turtingą šviesos energijos lygį. Impulsinio pluošto lazerio bangos ilgis yra 1064 nm (tas pats kaip YAG, tačiau skirtumas yra tai, kad YAG darbinė medžiaga yra neodimis) (QCW, nuolatinio pluošto lazerio tipinis bangos ilgis yra 1060-1080 nm, nors QCW taip pat yra impulsinis lazeris, bet jo impulsas kartos mechanizmas yra visiškai kitoks, o bangos ilgis taip pat skiriasi), tai artimųjų infraraudonųjų spindulių lazeris. Jis gali būti naudojamas metalinėms ir nemetalinėms medžiagoms žymėti dėl didelio sugerties greičio.

Procesas pasiekiamas naudojant lazerio šiluminį poveikį medžiagai arba kaitinant ir išgarinant paviršiaus medžiagą, kad būtų atskleisti gilūs skirtingų spalvų sluoksniai, arba kaitinant mikroskopinius fizinius medžiagos paviršiaus pokyčius (pvz., kai kuriuos nanometrus, Dešimt nanometrų) klasės mikro skylės sukurs juodo kūno efektą, o šviesa gali būti labai mažai atspindėta, todėl medžiaga atrodo tamsiai juoda) ir jos atspindys labai pasikeis arba dėl kai kurių cheminių reakcijų, kurios įvyksta kaitinant šviesos energija. , bus rodoma reikalinga informacija, pvz., grafika, simboliai ir QR kodai.

UV lazeris

Ultravioletinis lazeris yra trumpos bangos lazeris. Paprastai dažnio padvigubinimo technologija naudojama kietojo kūno lazerio skleidžiamai infraraudonajai šviesai (1064 nm) paversti 355 nm (trigubo dažnio) ir 266 nm (keturgubo dažnio) ultravioletinę šviesą. Jo fotonų energija yra labai didelė, kuri gali atitikti beveik visų gamtoje esančių medžiagų kai kurių cheminių ryšių (joninių jungčių, kovalentinių jungčių, metalų jungčių) energijos lygius ir tiesiogiai nutraukti cheminius ryšius, todėl medžiagoje vyksta fotocheminės reakcijos be akivaizdžių. šiluminiai efektai (branduolys, Tam tikri vidinių elektronų energijos lygiai gali sugerti ultravioletinius fotonus, o po to perduoti energiją per gardelės vibraciją, todėl atsiranda šiluminis efektas, tačiau jis nėra akivaizdus), kuris priklauso „šaltam apdirbimui“. Kadangi nėra akivaizdaus šiluminio efekto, UV lazeris negali būti naudojamas suvirinimui, paprastai naudojamas žymėjimui ir tiksliam pjovimui.

UV žymėjimo procesas realizuojamas naudojant fotocheminę reakciją tarp UV šviesos ir medžiagos, kad spalva pasikeistų. Naudojant tinkamus parametrus galima išvengti akivaizdaus pašalinimo efekto nuo medžiagos paviršiaus, todėl galima pažymėti grafiką ir simbolius be akivaizdaus prisilietimo.

Nors UV lazeriais galima žymėti ir metalus, ir nemetalus, dėl sąnaudų faktorių, pluoštiniai lazeriai dažniausiai naudojami metalinėms medžiagoms žymėti, o UV lazeriai – gaminiams, kuriems reikalinga aukšta paviršiaus kokybė ir kuriuos sunku pasiekti naudojant CO2, ženklinti. aukštas-žemas atitikimas su CO2.

Žalias lazeris

Žalias lazeris taip pat yra trumpų bangų lazeris. Paprastai dažnio padvigubinimo technologija naudojama kietojo lazerio skleidžiamai infraraudonajai šviesai (1064 nm) paversti žalia šviesa esant 532 nm (dvigubas dažnis). Žalias lazeris yra matoma šviesa, o ultravioletinis - nematoma šviesa. . Žaliasis lazeris turi didelę fotonų energiją, o jo šaltojo apdorojimo charakteristikos yra labai panašios į ultravioletinę šviesą, o ultravioletiniu lazeriu jis gali sudaryti įvairius pasirinkimus.

Žymėjimo žalia šviesa procesas yra toks pat kaip ultravioletinio lazerio, kuris naudoja fotocheminę žalios šviesos ir medžiagos reakciją, kad spalva pasikeistų. Naudojant tinkamus parametrus galima išvengti akivaizdaus pašalinimo poveikio nuo medžiagos paviršiaus, todėl galima pažymėti raštą be akivaizdaus prisilietimo. Kaip ir simbolių atveju, ant PCB paviršiaus paprastai yra alavo maskavimo sluoksnis, kuris paprastai turi daug spalvų. Žalias lazeris gerai reaguoja į jį, o pažymėta grafika yra labai aiški ir subtili.

CO2 lazeris

CO2 yra plačiai naudojamas dujinis lazeris, turintis daug šviesos energijos. Tipiškas lazerio bangos ilgis yra 9,3 ir 10,6 um. Tai tolimojo infraraudonųjų spindulių lazeris, kurio nuolatinė išėjimo galia siekia iki dešimčių kilovatų. Paprastai mažos galios CO2 lazeris naudojamas didelio molekulių ir kitų nemetalinių medžiagų žymėjimo procesui užbaigti. Paprastai CO2 lazeriai retai naudojami metalams žymėti, nes metalų absorbcijos greitis yra labai mažas (didelės galios CO2 gali būti naudojamas metalams pjauti ir virinti. Dėl absorbcijos greičio, elektrooptinės konversijos laipsnio, optinio kelio ir priežiūros ir kiti veiksniai, jį palaipsniui pradėjo naudoti pluoštiniai lazeriai).

CO2 žymėjimo procesas įgyvendinamas naudojant lazerio šiluminį poveikį medžiagai arba kaitinant ir išgarinant paviršiaus medžiagą, kad būtų atskleisti gilūs skirtingų spalvų medžiagų sluoksniai, arba šviesos energija kaitinant mikroskopinius fizinius medžiagos paviršiaus pokyčius padaryti jį atspindintį Vyksta reikšmingi pokyčiai arba tam tikros cheminės reakcijos, kurios vyksta kaitinant šviesos energija, ir rodoma reikalinga grafika, simboliai, dvimačiai kodai ir kita informacija.

CO2 lazeriai dažniausiai naudojami elektroninių komponentų, prietaisų, drabužių, odos, krepšių, batų, sagų, akinių, medicinos, maisto, gėrimų, kosmetikos, pakuočių, elektros įrangos ir kitose srityse, kuriose naudojamos polimerinės medžiagos.

Lazerinis kodavimas ant PCB medžiagų

Destruktyvios analizės santrauka

Skaiduliniai lazeriai ir CO2 lazeriai naudoja lazerio šiluminį poveikį medžiagai, kad pasiektų žymėjimo efektą, iš esmės sunaikindami medžiagos paviršių, kad susidarytų atmetimo efektas, nutekėtų fono spalva ir susidarytų chromatinė aberacija; o ultravioletinis lazeris ir žalias lazeris naudoja lazerį, kad dėl cheminės medžiagos reakcijos pasikeičia medžiagos spalva, o tada nesukeliamas atmetimo efektas, formuojant grafiką ir simbolius be akivaizdaus prisilietimo.