เทคโนโลยีการทำเครื่องหมายเลเซอร์เป็นหนึ่งในพื้นที่แอพพลิเคชั่นที่ใหญ่ที่สุดของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์เป็นวิธีการทำเครื่องหมายที่ใช้เลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเพื่อฉายรังสีในพื้นที่เพื่อระเหยเป็นไอของวัสดุพื้นผิวหรือทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อเปลี่ยนสี การทำเครื่องหมายเลเซอร์สามารถสร้างอักขระสัญลักษณ์และรูปแบบที่หลากหลาย ฯลฯ และขนาดของตัวละครสามารถมีตั้งแต่มิลลิเมตรไปจนถึงไมโครมิเตอร์ซึ่งมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการต่อต้านการปลอมแปลงผลิตภัณฑ์

หลักการของการเข้ารหัสเลเซอร์

หลักการพื้นฐานของการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์คือลำแสงเลเซอร์ต่อเนื่องพลังงานสูงถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดเลเซอร์และเลเซอร์ที่มุ่งเน้นทำหน้าที่ในวัสดุการพิมพ์เพื่อละลายหรือกลายเป็นไอวัสดุพื้นผิวทันที โดยการควบคุมเส้นทางของเลเซอร์บนพื้นผิวของวัสดุมันจะสร้างเครื่องหมายกราฟิกที่ต้องการ

ฟีเจอร์หนึ่ง

การประมวลผลแบบไม่สัมผัสสามารถทำเครื่องหมายบนพื้นผิวที่มีรูปร่างพิเศษใด ๆ ชิ้นงานจะไม่เปลี่ยนรูปและสร้างความเครียดภายในเหมาะสำหรับการทำเครื่องหมายโลหะพลาสติกแก้วเซรามิกไม้หนังและวัสดุอื่น ๆ

มีสอง

เกือบทุกส่วน (เช่นลูกสูบแหวนลูกสูบวาล์วที่นั่งวาล์วเครื่องมือฮาร์ดแวร์เครื่องสุขภัณฑ์ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ ) สามารถทำเครื่องหมายได้และเครื่องหมายที่ทนต่อการสึกหรอกระบวนการผลิตเป็นเรื่องง่ายที่จะตระหนักถึงระบบอัตโนมัติ

มีสาม

วิธีการสแกนใช้สำหรับการทำเครื่องหมายนั่นคือลำแสงเลเซอร์เกิดขึ้นบนกระจกทั้งสองและมอเตอร์สแกนที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ทำให้กระจกหมุนไปตามแกน X และ Y ตามลำดับ หลังจากลำแสงเลเซอร์มุ่งเน้นมันจะตกลงบนชิ้นงานที่ทำเครื่องหมายไว้ซึ่งจะสร้างเครื่องหมายเลเซอร์ ติดตาม.

ข้อดีของการเข้ารหัสเลเซอร์

01

ลำแสงเลเซอร์ที่บางมากหลังจากการโฟกัสด้วยเลเซอร์เป็นเหมือนเครื่องมือซึ่งสามารถลบวัสดุพื้นผิวของจุดวัตถุทีละจุด ธรรมชาติขั้นสูงของมันคือกระบวนการทำเครื่องหมายคือการประมวลผลแบบไม่ติดต่อซึ่งไม่ได้ผลิตเครื่องจักรกลการอัดขึ้นรูปหรือความเครียดเชิงกลดังนั้นจึงไม่ทำลายบทความที่ประมวลผล เนื่องจากเลเซอร์ขนาดเล็กหลังจากโฟกัสพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดเล็กและการประมวลผลที่ดีกระบวนการบางอย่างที่ไม่สามารถทำได้โดยวิธีการทั่วไปสามารถทำได้

02

“ เครื่องมือ” ที่ใช้ในการประมวลผลด้วยเลเซอร์เป็นจุดแสงที่เน้น ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์และวัสดุเพิ่มเติม ตราบใดที่เลเซอร์สามารถทำงานได้ตามปกติก็สามารถประมวลผลได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ความเร็วในการประมวลผลด้วยเลเซอร์นั้นเร็วและค่าใช้จ่ายต่ำ การประมวลผลด้วยเลเซอร์จะถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์โดยอัตโนมัติและไม่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงของมนุษย์ในระหว่างการผลิต

03

ข้อมูลประเภทใดที่เลเซอร์สามารถทำเครื่องหมายเกี่ยวข้องกับเนื้อหาที่ออกแบบในคอมพิวเตอร์เท่านั้น ตราบใดที่ระบบการทำเครื่องหมายงานศิลปะที่ออกแบบในคอมพิวเตอร์สามารถจดจำได้เครื่องทำเครื่องหมายสามารถกู้คืนข้อมูลการออกแบบบนผู้ให้บริการที่เหมาะสมได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นฟังก์ชั่นของซอฟต์แวร์จะกำหนดฟังก์ชั่นของระบบในระดับใหญ่

ในการประยุกต์ใช้เลเซอร์ของสนาม SMT การตรวจสอบย้อนกลับด้วยการทำเครื่องหมายเลเซอร์ส่วนใหญ่จะดำเนินการบน PCB และการทำลายล้างของเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นที่แตกต่างกันไปยังชั้นการปิดบัง PCB ดีบุกนั้นไม่สอดคล้องกัน

ในปัจจุบันเลเซอร์ที่ใช้ในการเข้ารหัสด้วยเลเซอร์ ได้แก่ เลเซอร์ไฟเบอร์เลเซอร์อัลตราไวโอเลตเลเซอร์สีเขียวและเลเซอร์ CO2 เลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมคือเลเซอร์ UV และเลเซอร์ CO2 เลเซอร์ไฟเบอร์และเลเซอร์สีเขียวมีการใช้งานค่อนข้างน้อย

เลเซอร์ไฟเบอร์ออปติก

เลเซอร์พัลส์ไฟเบอร์หมายถึงเลเซอร์ชนิดหนึ่งที่ผลิตโดยใช้เส้นใยแก้วที่เจือด้วยองค์ประกอบของโลกหายาก (เช่น Ytterbium) เป็นตัวกลางที่ได้รับ มันมีระดับพลังงานส่องสว่างที่อุดมสมบูรณ์มาก ความยาวคลื่นของเลเซอร์เส้นใยพัลซิ่งคือ 1,064nm (เช่นเดียวกับ YAG แต่ความแตกต่างคือวัสดุการทำงานของ Yag คือ neodymium) (QCW, เลเซอร์เส้นใยต่อเนื่องมีความยาวคลื่นทั่วไปของ 1060-1080nm แม้ว่าจะมีความยาวคลื่นพัลส์ มันสามารถใช้ทำเครื่องหมายวัสดุโลหะและไม่ใช่โลหะเนื่องจากอัตราการดูดซับสูง

กระบวนการนี้ทำได้โดยการใช้เอฟเฟกต์ความร้อนของเลเซอร์บนวัสดุหรือโดยการให้ความร้อนและการระเหยกลายเป็นพื้นผิวเพื่อให้ได้ชั้นลึกของสีที่แตกต่างกันหรือโดยการให้ความร้อนการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวของวัสดุ ปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่างที่เกิดขึ้นเมื่อความร้อนด้วยพลังงานแสงมันจะแสดงข้อมูลที่ต้องการเช่นกราฟิกอักขระและรหัส QR

เลเซอร์ UV

เลเซอร์อัลตราไวโอเลตเป็นเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้น โดยทั่วไปแล้วเทคโนโลยีการเพิ่มความถี่จะใช้ในการแปลงแสงอินฟราเรด (1064nm) ที่ปล่อยออกมาโดยเลเซอร์โซลิดสเตตเป็น 355nm (ความถี่สาม) และ 266nm (ความถี่สี่เท่า) อัลตราไวโอเลต พลังงานโฟตอนของมันมีขนาดใหญ่มากซึ่งสามารถจับคู่ระดับพลังงานของพันธะเคมีบางชนิด (พันธะไอออนิกพันธะโควาเลนต์พันธะโลหะ) ของสารเกือบทั้งหมดในธรรมชาติและทำลายพันธะเคมีโดยตรงทำให้วัสดุได้รับปฏิกิริยาด้วยแสง แต่มันไม่ชัดเจน) ซึ่งเป็นของ "การทำงานเย็น" เนื่องจากไม่มีผลทางความร้อนที่ชัดเจนเลเซอร์ UV จึงไม่สามารถใช้สำหรับการเชื่อมโดยทั่วไปใช้สำหรับการทำเครื่องหมายและการตัดที่แม่นยำ

กระบวนการทำเครื่องหมาย UV นั้นเกิดขึ้นได้โดยใช้ปฏิกิริยาโฟโตเคมีระหว่างแสง UV และวัสดุเพื่อทำให้สีเปลี่ยน การใช้พารามิเตอร์ที่เหมาะสมสามารถหลีกเลี่ยงผลการกำจัดที่ชัดเจนบนพื้นผิวของวัสดุและสามารถทำเครื่องหมายกราฟิกและอักขระโดยไม่ต้องสัมผัสที่ชัดเจน

แม้ว่าเลเซอร์รังสียูวีสามารถทำเครื่องหมายทั้งโลหะและโลหะที่ไม่ใช่โลหะเนื่องจากปัจจัยด้านต้นทุน แต่โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ไฟเบอร์จะใช้ทำเครื่องหมายวัสดุโลหะในขณะที่เลเซอร์ UV ถูกใช้เพื่อทำเครื่องหมายผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้คุณภาพพื้นผิวสูงและยากที่จะประสบความสำเร็จด้วย CO2

เลเซอร์สีเขียว

เลเซอร์สีเขียวยังเป็นเลเซอร์ความยาวคลื่นสั้น โดยทั่วไปเทคโนโลยีการเพิ่มความถี่จะใช้ในการแปลงแสงอินฟราเรด (1064nm) ที่ปล่อยออกมาโดยเลเซอร์ของแข็งให้เป็นแสงสีเขียวที่ 532nm (ความถี่คู่) เลเซอร์สีเขียวเป็นแสงที่มองเห็นได้และเลเซอร์อัลตราไวโอเลตเป็นแสงที่มองไม่เห็น - เลเซอร์สีเขียวมีพลังงานโฟตอนขนาดใหญ่และลักษณะการประมวลผลเย็นนั้นคล้ายกับแสงอัลตราไวโอเลตและสามารถสร้างตัวเลือกที่หลากหลายด้วยเลเซอร์อัลตราไวโอเลต

กระบวนการทำเครื่องหมายแสงสีเขียวนั้นเหมือนกับเลเซอร์อัลตราไวโอเลตซึ่งใช้ปฏิกิริยาโฟโตเคมีระหว่างแสงสีเขียวและวัสดุที่จะทำให้สีเปลี่ยนไป การใช้พารามิเตอร์ที่เหมาะสมสามารถหลีกเลี่ยงผลการกำจัดที่ชัดเจนบนพื้นผิววัสดุดังนั้นจึงสามารถทำเครื่องหมายรูปแบบได้โดยไม่ต้องสัมผัสที่ชัดเจน เช่นเดียวกับตัวละครโดยทั่วไปจะมีชั้นการปิดบังดีบุกบนพื้นผิวของ PCB ซึ่งมักจะมีหลายสี เลเซอร์สีเขียวมีการตอบสนองที่ดีและกราฟิกที่ทำเครื่องหมายนั้นชัดเจนและละเอียดอ่อนมาก

เลเซอร์ CO2

CO2 เป็นเลเซอร์ก๊าซที่ใช้กันทั่วไปที่มีระดับพลังงานส่องสว่างมากมาย ความยาวคลื่นเลเซอร์ทั่วไปคือ 9.3 และ 10.6um มันเป็นเลเซอร์อินฟราเรดไกลที่มีกำลังขับอย่างต่อเนื่องสูงถึงสิบกิโลวัตต์ โดยปกติแล้วเลเซอร์ CO2 ที่ใช้พลังงานต่ำจะใช้ในการทำกระบวนการทำเครื่องหมายสูงสำหรับโมเลกุลและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะอื่น ๆ โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ CO2 นั้นไม่ค่อยมีการใช้ทำเครื่องหมายโลหะเนื่องจากอัตราการดูดซับของโลหะอยู่ในระดับต่ำมาก

กระบวนการทำเครื่องหมาย CO2 ได้รับการรับรู้โดยใช้เอฟเฟกต์ความร้อนของเลเซอร์บนวัสดุหรือโดยการให้ความร้อนและการระเหยกลายเป็นพื้นผิวเพื่อแสดงชั้นลึกของวัสดุสีที่แตกต่างกันหรือโดยพลังงานแสงทำให้การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวของวัสดุ

โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์ CO2 มักใช้ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์, เครื่องมือ, เสื้อผ้า, หนัง, ถุง, รองเท้า, ปุ่ม, แว่นตา, ยา, อาหาร, เครื่องดื่ม, เครื่องสำอาง, บรรจุภัณฑ์, อุปกรณ์ไฟฟ้าและทุ่งนาอื่น ๆ ที่ใช้วัสดุพอลิเมอร์

การเข้ารหัสเลเซอร์บนวัสดุ PCB

สรุปการวิเคราะห์การทำลายล้าง

เลเซอร์ไฟเบอร์และเลเซอร์ CO2 ทั้งคู่ใช้เอฟเฟกต์ความร้อนของเลเซอร์บนวัสดุเพื่อให้ได้ผลการทำเครื่องหมายโดยทั่วไปทำลายพื้นผิวของวัสดุเพื่อสร้างผลการปฏิเสธการรั่วไหลของสีพื้นหลังและสร้างความผิดปกติของสี ในขณะที่เลเซอร์อัลตราไวโอเลตและเลเซอร์สีเขียวใช้เลเซอร์กับปฏิกิริยาทางเคมีของวัสดุทำให้สีของวัสดุเปลี่ยนไปและจากนั้นจะไม่สร้างเอฟเฟกต์การปฏิเสธการสร้างกราฟิกและอักขระโดยไม่ต้องสัมผัสที่ชัดเจน