Tehnologija laserskega označevanja je eno največjih področij uporabe laserske obdelave. Lasersko označevanje je metoda označevanja, ki uporablja laser z visoko energijsko gostoto za lokalno obsevanje obdelovanca, da upari površinski material ali povzroči kemično reakcijo, da spremeni barvo, s čimer pusti trajno sled. Lasersko označevanje lahko ustvari različne znake, simbole in vzorce itd., velikost znakov pa je lahko od milimetrov do mikrometrov, kar je posebnega pomena za boj proti ponarejanju izdelkov.

Princip laserskega kodiranja

Osnovno načelo laserskega označevanja je, da visokoenergijski neprekinjeni laserski žarek ustvari laserski generator, fokusirani laser pa deluje na tiskarski material in takoj stopi ali celo upari površinski material. Z nadzorovanjem poti laserja na površini materiala oblikuje zahtevane grafične oznake.

Funkcija ena

Brezkontaktna obdelava, lahko se označi na kateri koli površini posebne oblike, obdelovanec se ne bo deformiral in ustvarjal notranje napetosti, primeren za označevanje kovine, plastike, stekla, keramike, lesa, usnja in drugih materialov.

Funkcija dve

Skoraj vse dele (kot so bati, batni obročki, ventili, sedeži ventilov, strojna orodja, sanitarna oprema, elektronske komponente itd.) je mogoče označiti, oznake pa so odporne proti obrabi, proizvodni proces je enostaven za avtomatizacijo in označeni deli so malo deformirani.

Funkcija tri

Za označevanje se uporablja metoda skeniranja, to pomeni, da laserski žarek vpada na obe ogledali, računalniško voden motor za skeniranje pa poganja ogledala, da se vrtita vzdolž osi X oziroma Y. Ko je laserski žarek fokusiran, pade na označen obdelovanec in tako tvori lasersko oznako. sled.

Prednosti laserskega kodiranja

01

Izjemno tanek laserski žarek po laserskem fokusiranju je kot orodje, ki lahko odstrani površinski material predmeta točko za točko. Njegova napredna narava je, da je postopek označevanja brezkontaktna obdelava, ki ne povzroča mehanskega iztiskanja ali mehanske obremenitve, zato ne poškoduje predelanega izdelka; Zaradi majhne velikosti laserja po ostrenju, majhnega območja, ki ga prizadene toplota, in fine obdelave je mogoče dokončati nekatere procese, ki jih ni mogoče doseči s konvencionalnimi metodami.

02

»Orodje«, ki se uporablja pri laserski obdelavi, je fokusirana svetlobna točka. Dodatna oprema in materiali niso potrebni. Dokler lahko laser deluje normalno, se lahko obdeluje neprekinjeno dolgo časa. Hitrost laserske obdelave je hitra, stroški pa nizki. Lasersko obdelavo avtomatsko nadzira računalnik in med izdelavo ni potreben človeški poseg.

03

Kakšne informacije lahko označi laser, je odvisno samo od vsebine, oblikovane v računalniku. Dokler sistem za označevanje umetniškega dela, zasnovan v računalniku, to lahko prepozna, lahko stroj za označevanje natančno obnovi oblikovne informacije na ustreznem nosilcu. Zato funkcija programske opreme dejansko v veliki meri določa delovanje sistema.

Pri laserski uporabi polja SMT se sledljivost laserskega označevanja izvaja predvsem na tiskanem vezju, uničujoč učinek laserja različnih valovnih dolžin na prekrivno plast kositra PCB pa je nedosleden.

Trenutno laserji, ki se uporabljajo pri laserskem kodiranju, vključujejo laserje z vlakni, ultravijolične laserje, zelene laserje in CO2 laserje. Najpogosteje uporabljeni laserji v industriji so UV laserji in CO2 laserji. Fiber laserji in zeleni laserji se relativno manj uporabljajo.

laser z optičnimi vlakni

Vlakno impulzni laser se nanaša na vrsto laserja, proizvedenega z uporabo steklenih vlaken, dopiranih z redkimi zemeljskimi elementi (kot je iterbij), kot ojačitveni medij. Ima zelo bogato raven svetlobne energije. Valovna dolžina pulzirajočega laserja z vlakni je 1064 nm (enako kot YAG, vendar je razlika v tem, da je delovni material YAG neodim) (QCW, laser z neprekinjenimi vlakni ima tipično valovno dolžino 1060–1080 nm, čeprav je QCW tudi pulzni laser, vendar ima impulz mehanizem generiranja je popolnoma drugačen in valovna dolžina je tudi drugačna), je skoraj infrardeči laser. Zaradi visoke stopnje vpojnosti se lahko uporablja za označevanje kovinskih in nekovinskih materialov.

Postopek se doseže z uporabo termičnega učinka laserja na material ali s segrevanjem in uparjanjem površinskega materiala, da se izpostavijo globoke plasti različnih barv, ali s segrevanjem mikroskopskih fizičnih sprememb na površini materiala (kot so nekateri nanometri, deset nanometrov) Mikroluknje stopnje bodo povzročile učinek črnega telesa in svetloba se lahko odbije zelo malo, zaradi česar je material videti temno črn) in njegova odsevna zmogljivost se bo bistveno spremenila ali zaradi nekaterih kemičnih reakcij, ki nastanejo pri segrevanju s svetlobno energijo , bo prikazal zahtevane informacije, kot so grafike, znaki in kode QR.

UV laser

Ultravijolični laser je kratkovalovni laser. Na splošno se tehnologija podvajanja frekvence uporablja za pretvorbo infrardeče svetlobe (1064 nm), ki jo oddaja polprevodniški laser, v ultravijolično svetlobo 355 nm (trojna frekvenca) in 266 nm (štirikratna frekvenca). Njegova fotonska energija je zelo velika, kar se lahko ujema z energijskimi ravnmi nekaterih kemičnih vezi (ionskih vezi, kovalentnih vezi, kovinskih vezi) skoraj vseh snovi v naravi in ​​neposredno prekine kemične vezi, kar povzroči, da je material podvržen fotokemični reakciji brez očitnih toplotni učinki (jedro, določene ravni energije notranjih elektronov lahko absorbirajo ultravijolične fotone in nato prenesejo energijo skozi nihanje rešetke, kar ima za posledico toplotni učinek, vendar ni očiten), ki spada v »hladno obdelavo«. Ker ni očitnega toplotnega učinka, UV-laserja ni mogoče uporabiti za varjenje, običajno se uporablja za označevanje in natančno rezanje.

Postopek UV označevanja se izvede z uporabo fotokemične reakcije med UV svetlobo in materialom, ki povzroči spremembo barve. Z uporabo ustreznih parametrov se lahko izognete očitnemu učinku odstranitve na površini materiala in tako lahko označite grafike in znake brez očitnega dotika.

Čeprav lahko UV-laserji označujejo tako kovine kot nekovine, se zaradi stroškovnih dejavnikov laserji z vlakni običajno uporabljajo za označevanje kovinskih materialov, medtem ko se UV-laserji uporabljajo za označevanje izdelkov, ki zahtevajo visoko kakovost površine in jih je težko doseči s CO2, ki tvorijo visoko-nizko ujemanje s CO2.

Zeleni laser

Zeleni laser je tudi kratkovalovni laser. Na splošno se tehnologija podvajanja frekvence uporablja za pretvorbo infrardeče svetlobe (1064 nm), ki jo oddaja trdni laser, v zeleno svetlobo pri 532 nm (dvojna frekvenca). Zeleni laser je vidna svetloba, ultravijolični laser pa nevidna svetloba. . Zeleni laser ima veliko fotonsko energijo, njegove lastnosti hladne obdelave pa so zelo podobne ultravijolični svetlobi in lahko z ultravijoličnim laserjem tvori različne selekcije.

Postopek označevanja z zeleno svetlobo je enak kot pri ultravijoličnem laserju, ki uporablja fotokemično reakcijo med zeleno svetlobo in materialom, da povzroči spremembo barve. Z uporabo ustreznih parametrov se je mogoče izogniti očitnemu učinku odstranitve na površini materiala, tako da lahko označi vzorec brez očitnega dotika. Tako kot pri znakih je na površini tiskanega vezja na splošno maskirna plast iz kositra, ki ima običajno veliko barv. Zeleni laser se nanj dobro odziva, označena grafika pa je zelo jasna in občutljiva.

CO2 laser

CO2 je pogosto uporabljan plinski laser z visokimi nivoji svetlobne energije. Tipična laserska valovna dolžina je 9,3 in 10,6 um. Gre za infrardeči laser z zvezno izhodno močjo do več deset kilovatov. Običajno se za dokončanje postopka visokega označevanja za molekule in druge nekovinske materiale uporablja laser CO2 z nizko močjo. Na splošno se CO2 laserji redko uporabljajo za označevanje kovin, ker je stopnja absorpcije kovin zelo nizka (CO2 visoke moči se lahko uporablja za rezanje in varjenje kovin. Zaradi stopnje absorpcije, stopnje elektro-optične pretvorbe, optične poti in vzdrževanja in drugi dejavniki, so ga postopoma uporabljali laserji z vlakni).

Postopek označevanja s CO2 se izvede z uporabo toplotnega učinka laserja na material ali s segrevanjem in uparjanjem površinskega materiala, da se izpostavijo globoke plasti različnih barvnih materialov, ali s segrevanjem svetlobne energije mikroskopskih fizičnih sprememb na površini materiala na naredite odsevno Pride do pomembnih sprememb ali določenih kemičnih reakcij, ki nastanejo pri segrevanju s svetlobno energijo, in zahtevane grafike, znaki, dvodimenzionalne kode in druge informacije so prikazane.

CO2 laserji se običajno uporabljajo v elektronskih komponentah, instrumentih, oblačilih, usnju, torbah, čevljih, gumbih, očalih, zdravilih, hrani, pijačah, kozmetiki, embalaži, električni opremi in na drugih področjih, kjer se uporabljajo polimerni materiali.

Lasersko kodiranje na PCB materialih

Povzetek destruktivne analize

Vlakneni laserji in CO2 laserji uporabljajo toplotni učinek laserja na material, da dosežejo učinek označevanja, v bistvu uničijo površino materiala, da ustvarijo učinek zavrnitve, puščajo barvo ozadja in tvorijo kromatsko aberacijo; medtem ko ultravijolični laser in zeleni laser uporabljata laser za Kemična reakcija materiala povzroči spremembo barve materiala, nato pa ne povzroči učinka zavrnitve, tvori grafiko in znake brez očitnega dotika.