Technológia laserového značenia je jednou z najväčších aplikačných oblastí laserového spracovania. Laserové značenie je metóda označovania, ktorá využíva laser s vysokou hustotou energie na lokálne ožarovanie obrobku, aby sa odparil povrchový materiál alebo spôsobila chemická reakcia na zmenu farby, čím sa zanechá trvalá stopa. Laserové značenie môže vytvárať rôzne znaky, symboly a vzory atď. a veľkosť znakov sa môže pohybovať od milimetrov po mikrometre, čo má osobitný význam pre ochranu výrobkov proti falšovaniu.

Princíp laserového kódovania

Základným princípom laserového značenia je, že laserový generátor generuje vysokoenergetický kontinuálny laserový lúč a zaostrený laser pôsobí na tlačový materiál, aby sa povrchový materiál okamžite roztavil alebo dokonca odparil. Riadením dráhy lasera na povrchu materiálu vytvára požadované grafické značky.

Funkcia jedna

Bezdotykové spracovanie, možno označiť na akomkoľvek špeciálne tvarovanom povrchu, obrobok sa nedeformuje a nevytvára vnútorné napätie, vhodné na značenie kovov, plastov, skla, keramiky, dreva, kože a iných materiálov.

Funkcia dva

Takmer všetky časti (ako sú piesty, piestne krúžky, ventily, sedlá ventilov, hardvérové ​​nástroje, sanitárna keramika, elektronické súčiastky atď.) môžu byť označené a značky sú odolné voči opotrebovaniu, výrobný proces je ľahko realizovateľný automatizáciou a označené časti majú malú deformáciu.

Funkcia tri

Na značenie sa používa metóda skenovania, to znamená, že laserový lúč dopadá na dve zrkadlá a počítačom riadený skenovací motor poháňa zrkadlá tak, aby sa otáčali pozdĺž osi X a Y. Po zaostrení laserového lúča dopadne na označený obrobok, čím sa vytvorí laserové označenie. stopa.

Výhody laserového kódovania

01

Extrémne tenký laserový lúč po laserovom zaostrení je ako nástroj, ktorý dokáže bod po bode odstraňovať povrchový materiál objektu. Jeho pokročilou povahou je, že proces označovania je bezkontaktné spracovanie, ktoré nevytvára mechanické vytláčanie ani mechanické namáhanie, takže nepoškodí spracovaný výrobok; Vďaka malým rozmerom lasera po zaostrení, malej tepelne ovplyvnenej oblasti a jemnému spracovaniu je možné dokončiť niektoré procesy, ktoré nie je možné dosiahnuť bežnými metódami.

02

„Nástroj“ používaný pri laserovom spracovaní je zaostrený svetelný bod. Nie sú potrebné žiadne ďalšie zariadenia a materiály. Pokiaľ môže laser pracovať normálne, môže byť nepretržite spracovávaný po dlhú dobu. Rýchlosť laserového spracovania je vysoká a náklady sú nízke. Laserové spracovanie je automaticky riadené počítačom a pri výrobe nie je potrebný žiadny ľudský zásah.

03

To, aké informácie môže laser označiť, súvisí iba s obsahom navrhnutým v počítači. Pokiaľ to systém označovania umeleckých diel navrhnutý v počítači dokáže rozpoznať, označovací stroj dokáže presne obnoviť informácie o dizajne na vhodnom nosiči. Preto funkcia softvéru vlastne do značnej miery určuje funkciu systému.

Pri laserovej aplikácii poľa SMT sa sledovateľnosť laserového značenia vykonáva hlavne na DPS a deštruktívnosť lasera rôznych vlnových dĺžok na cínovú maskovaciu vrstvu DPS je nekonzistentná.

V súčasnosti medzi lasery používané pri kódovaní laserov patria vláknové lasery, ultrafialové lasery, zelené lasery a CO2 lasery. Bežne používané lasery v priemysle sú UV lasery a CO2 lasery. Vláknové lasery a zelené lasery sú relatívne menej používané.

vláknový laser

Vláknový pulzný laser sa vzťahuje na druh lasera vyrobeného použitím sklenených vlákien dopovaných prvkami vzácnych zemín (ako je ytterbium) ako médium zisku. Má veľmi bohatú úroveň svetelnej energie. Vlnová dĺžka pulzného vláknového lasera je 1064nm (rovnaká ako YAG, ale rozdiel je v tom, že pracovným materiálom YAG je neodým) (QCW, kontinuálny vláknový laser má typickú vlnovú dĺžku 1060-1080nm, aj keď QCW je tiež pulzný laser, ale jeho pulz generačný mechanizmus je úplne iný a vlnová dĺžka je tiež iná), ide o blízky infračervený laser. Môže sa použiť na označovanie kovových a nekovových materiálov, pretože má vysokú absorpciu.

Proces sa dosahuje využitím tepelného efektu lasera na materiál alebo zahrievaním a odparovaním povrchového materiálu, aby sa odkryli hlboké vrstvy rôznych farieb, alebo zahrievaním mikroskopických fyzikálnych zmien na povrchu materiálu (ako sú niektoré nanometre, desať nanometrov) Kvalitné mikrootvory vytvoria efekt čierneho telesa a svetlo sa môže odrážať len veľmi málo, čím sa materiál javí ako tmavo čierny) a jeho odrazový výkon sa výrazne zmení alebo v dôsledku niektorých chemických reakcií, ku ktorým dochádza pri zahrievaní svetelnou energiou , zobrazí požadované informácie, ako sú grafika, znaky a QR kódy.

UV laser

Ultrafialový laser je laser s krátkou vlnovou dĺžkou. Vo všeobecnosti sa technológia zdvojnásobenia frekvencie používa na premenu infračerveného svetla (1064 nm) vyžarovaného pevnolátkovým laserom na ultrafialové svetlo 355 nm (trojnásobná frekvencia) a 266 nm (štvornásobná frekvencia). Jeho fotónová energia je veľmi veľká, čo sa môže rovnať energetickým úrovniam niektorých chemických väzieb (iónové väzby, kovalentné väzby, kovové väzby) takmer všetkých látok v prírode a priamo narúša chemické väzby, čo spôsobuje, že materiál podlieha fotochemickým reakciám bez zjavných tepelné efekty (jadro, Určité energetické hladiny vnútorných elektrónov môžu absorbovať ultrafialové fotóny a následne preniesť energiu cez vibrácie mriežky, čo vedie k tepelnému efektu, ale nie je to zrejmé), čo patrí k „studenej práci“. Pretože neexistuje žiadny zjavný tepelný efekt, UV laser nemožno použiť na zváranie, ktoré sa zvyčajne používa na označovanie a presné rezanie.

Proces UV značenia sa realizuje pomocou fotochemickej reakcie medzi UV svetlom a materiálom, ktorá spôsobí zmenu farby. Použitím vhodných parametrov je možné vyhnúť sa zjavnému efektu odstraňovania na povrchu materiálu, a teda označovať grafiku a znaky bez zjavného dotyku.

Hoci UV lasery môžu označovať kovy aj nekovy, z dôvodu nákladových faktorov sa vláknové lasery vo všeobecnosti používajú na označovanie kovových materiálov, zatiaľ čo UV lasery sa používajú na označovanie produktov, ktoré vyžadujú vysokú kvalitu povrchu a je ťažké ich dosiahnuť pomocou CO2, čím sa vytvára vysoká a nízka zhoda s CO2.

Zelený laser

Zelený laser je tiež laser s krátkou vlnovou dĺžkou. Vo všeobecnosti sa technológia zdvojnásobenia frekvencie používa na premenu infračerveného svetla (1064nm) vyžarovaného pevným laserom na zelené svetlo pri 532nm (dvojitá frekvencia). Zelený laser je viditeľné svetlo a ultrafialový laser je neviditeľné svetlo. . Zelený laser má veľkú fotónovú energiu a jeho charakteristiky spracovania za studena sú veľmi podobné ultrafialovému svetlu a s ultrafialovým laserom môže vytvárať rôzne výbery.

Proces značenia zeleným svetlom je rovnaký ako pri ultrafialovom laseri, ktorý využíva fotochemickú reakciu medzi zeleným svetlom a materiálom na zmenu farby. Použitie vhodných parametrov môže zabrániť zjavnému efektu odstraňovania na povrchu materiálu, takže môže označiť vzor bez zjavného dotyku. Podobne ako pri znakoch, aj tu je vo všeobecnosti na povrchu DPS cínová maskovacia vrstva, ktorá má zvyčajne veľa farieb. Zelený laser má na to dobrú odozvu a vyznačená grafika je veľmi jasná a jemná.

CO2 laser

CO2 je bežne používaný plynový laser s bohatými hladinami svetelnej energie. Typická vlnová dĺžka lasera je 9,3 a 10,6 um. Ide o ďaleký infračervený laser s trvalým výstupným výkonom až desiatky kilowattov. Na dokončenie procesu vysokého značkovania molekúl a iných nekovových materiálov sa zvyčajne používa nízkovýkonný CO2 laser. Vo všeobecnosti sa CO2 lasery používajú na značenie kovov len zriedka, pretože miera absorpcie kovov je veľmi nízka (na rezanie a zváranie kovov je možné použiť vysokovýkonný CO2. Vzhľadom na rýchlosť absorpcie, elektro-optický konverzný pomer, optickú dráhu a údržbu a ďalšie faktory, postupne ho začali používať vláknové lasery.

Proces značenia CO2 sa realizuje pomocou tepelného účinku lasera na materiál alebo zahrievaním a odparovaním povrchového materiálu, aby sa odkryli hlboké vrstvy rôznofarebných materiálov, alebo svetelnou energiou zahrievaním mikroskopických fyzikálnych zmien na povrchu materiálu. urobte ho reflexným Vyskytujú sa významné zmeny alebo určité chemické reakcie, ku ktorým dochádza pri zahrievaní svetelnou energiou, a zobrazia sa požadované grafické prvky, znaky, dvojrozmerné kódy a ďalšie informácie.

CO2 lasery sa vo všeobecnosti používajú v elektronických súčiastkach, prístrojoch, odevoch, koži, taškách, topánkach, gombíkoch, okuliaroch, medicíne, potravinách, nápojoch, kozmetike, obaloch, elektrických zariadeniach a iných oblastiach, ktoré využívajú polymérne materiály.

Laserové kódovanie na materiáloch DPS

Zhrnutie deštruktívnej analýzy

Vláknové lasery aj CO2 lasery využívajú tepelný účinok lasera na materiál na dosiahnutie efektu značenia, v podstate ničia povrch materiálu, aby vytvorili efekt odmietnutia, presakovali farbu pozadia a vytvorili chromatickú aberáciu; zatiaľ čo ultrafialový laser a zelený laser používajú laser na Chemická reakcia materiálu spôsobuje zmenu farby materiálu a potom nevytvára efekt odmietnutia a vytvára grafiku a znaky bez zjavného dotyku.