Технологія лазерного маркування є однією з найбільших сфер застосування лазерної обробки. Лазерне маркування — це метод маркування, який використовує лазер високої щільності енергії для локального опромінення заготовки, щоб випаровувати поверхневий матеріал або спричиняти хімічну реакцію, щоб змінити колір, залишаючи таким чином постійний слід. Лазерне маркування може створювати різноманітні символи, символи та візерунки тощо, а розмір символів може коливатися від міліметрів до мікрометрів, що має особливе значення для боротьби з підробками продукції.

Принцип лазерного кодування

Основний принцип лазерного маркування полягає в тому, що високоенергетичний безперервний лазерний промінь генерується лазерним генератором, і сфокусований лазер діє на матеріал для друку, миттєво розплавляючи або навіть випаровуючи матеріал поверхні. Керуючи траєкторією лазера на поверхні матеріалу, він формує необхідні графічні позначки.

Особливість перша

Безконтактна обробка, може бути розмічений на будь-якій поверхні спеціальної форми, деталь не буде деформуватися та створювати внутрішню напругу, підходить для маркування металу, пластику, скла, кераміки, дерева, шкіри та інших матеріалів.

Особливість друга

Майже всі деталі (такі як поршні, поршневі кільця, клапани, сідла клапанів, апаратні інструменти, сантехніка, електронні компоненти тощо) можна маркувати, і знаки є зносостійкими, процес виробництва легко реалізувати автоматизацію та позначені частини мають незначну деформацію.

Особливість третя

Для маркування використовується метод сканування, тобто лазерний промінь падає на два дзеркала, а скануючий двигун, керований комп’ютером, повертає дзеркала вздовж осей X і Y відповідно. Після того, як лазерний промінь сфокусований, він падає на розмічену заготовку, утворюючи таким чином лазерну розмітку. слід.

Переваги лазерного кодування

01

Надзвичайно тонкий лазерний промінь після лазерного фокусування схожий на інструмент, який може точково видаляти матеріал поверхні об’єкта. Його передовий характер полягає в тому, що процес маркування є безконтактною обробкою, яка не викликає механічної екструзії чи механічного навантаження, тому він не пошкодить оброблений виріб; Завдяки невеликому розміру лазера після фокусування, невеликій площі термічного впливу та тонкій обробці деякі процеси, які неможливо досягти звичайними методами, можуть бути завершені.

02

«Інструментом», який використовується в лазерній обробці, є сфокусована світлова пляма. Ніякого додаткового обладнання та матеріалів не потрібно. Поки лазер може працювати нормально, його можна обробляти безперервно протягом тривалого часу. Швидкість лазерної обробки висока, а вартість низька. Лазерна обробка автоматично контролюється комп'ютером, і втручання людини під час виробництва не вимагається.

03

Те, яку інформацію може позначити лазер, залежить лише від вмісту, створеного в комп’ютері. Поки розроблена в комп’ютері система маркування твору мистецтва може його розпізнати, машина для маркування може точно відновити інформацію про дизайн на відповідному носії. Таким чином, функція програмного забезпечення фактично значною мірою визначає функцію системи.

У лазерному застосуванні поля SMT відстеження лазерного маркування в основному виконується на друкованій платі, а руйнівний вплив лазера різних довжин хвиль на маскувальний шар олова друкованої плати є непослідовним.

В даний час лазери, які використовуються для лазерного кодування, включають волоконний лазер, ультрафіолетовий лазер, зелений лазер і CO2-лазер. Лазери, які зазвичай використовуються в промисловості, це УФ-лазери та CO2-лазери. Волоконні лазери та зелені лазери використовуються відносно рідше.

волоконно-оптичний лазер

Волоконно-імпульсний лазер відноситься до різновиду лазера, створеного за допомогою скляного волокна, легованого рідкоземельними елементами (такими як ітербій) як середовище підсилення. Він має дуже багатий рівень світлової енергії. Довжина хвилі імпульсного волоконного лазера становить 1064 нм (така ж, як YAG, але різниця в тому, що робочим матеріалом YAG є неодим) (QCW, безперервний волоконний лазер має типову довжину хвилі 1060-1080 нм, хоча QCW також є імпульсним лазером, але його імпульс механізм генерації зовсім інший, і довжина хвилі також інша), це лазер ближнього інфрачервоного діапазону. Його можна використовувати для маркування металевих і неметалевих матеріалів через високу швидкість поглинання.

Процес досягається шляхом використання теплового впливу лазера на матеріал, або шляхом нагрівання та випаровування поверхневого матеріалу для оголення глибоких шарів різних кольорів, або шляхом нагрівання мікроскопічних фізичних змін на поверхні матеріалу (таких як кілька нанометрів, десять нанометрів) Мікроотвори класу створюватимуть ефект чорного тіла, і світло може відбиватися дуже мало, роблячи матеріал темно-чорним), і його відбивна здатність значно зміниться, або через деякі хімічні реакції, які відбуваються при нагріванні світловою енергією , він покаже необхідну інформацію, таку як графіка, символи та QR-коди.

УФ-лазер

Ультрафіолетовий лазер - короткохвильовий лазер. Як правило, технологія подвоєння частоти використовується для перетворення інфрачервоного світла (1064 нм), випромінюваного твердотільним лазером, на ультрафіолетове світло 355 нм (потрійна частота) і 266 нм (четверна частота). Його фотонна енергія дуже велика, що може відповідати енергетичним рівням деяких хімічних зв’язків (іонних зв’язків, ковалентних зв’язків, металевих зв’язків) майже всіх речовин у природі та безпосередньо розривати хімічні зв’язки, змушуючи матеріал піддаватися фотохімічним реакціям без видимих ​​дій. термічні ефекти (ядро, певні енергетичні рівні внутрішніх електронів можуть поглинати ультрафіолетові фотони, а потім передавати енергію через вібрацію решітки, що призводить до теплового ефекту, але це неочевидно), що належить до «холодної обробки». Оскільки немає очевидного термічного ефекту, УФ-лазер не можна використовувати для зварювання, зазвичай використовується для маркування та точного різання.

Процес УФ-маркування реалізується за допомогою фотохімічної реакції між УФ-світлом і матеріалом, що призводить до зміни кольору. Використання відповідних параметрів може уникнути очевидного ефекту видалення на поверхні матеріалу, і таким чином можна позначати графіку та символи без очевидного дотику.

Незважаючи на те, що УФ-лазери можуть маркувати як метали, так і неметали, через фактори вартості волоконні лазери зазвичай використовуються для маркування металевих матеріалів, тоді як УФ-лазери використовуються для маркування виробів, які потребують високої якості поверхні та яких важко досягти за допомогою CO2, утворюючи висока-низька відповідність з CO2.

Зелений лазер

Зелений лазер також відноситься до короткохвильових. Як правило, технологія подвоєння частоти використовується для перетворення інфрачервоного світла (1064 нм), випромінюваного твердотільним лазером, у зелене світло на 532 нм (подвійна частота). Зелений лазер — це видиме світло, а ультрафіолетовий — невидиме світло. . Зелений лазер має велику енергію фотонів, а його характеристики холодної обробки дуже схожі на ультрафіолетове світло, і він може формувати різноманітні виділення за допомогою ультрафіолетового лазера.

Процес маркування зеленим світлом такий самий, як і ультрафіолетовий лазер, який використовує фотохімічну реакцію між зеленим світлом і матеріалом, щоб змінити колір. Використання відповідних параметрів може уникнути очевидного ефекту видалення на поверхні матеріалу, тому він може позначити візерунок без очевидного дотику. Як і у випадку з символами, на поверхні друкованої плати зазвичай є маскувальний шар олова, який зазвичай має багато кольорів. Зелений лазер добре реагує на нього, а позначена графіка дуже чітка та делікатна.

CO2 лазер

CO2 — це широко використовуваний газовий лазер із високими рівнями світлової енергії. Типова довжина хвилі лазера становить 9,3 і 10,6 мкм. Це лазер далекого інфрачервоного діапазону з постійною вихідною потужністю до десятків кіловат. Зазвичай CO2-лазер малої потужності використовується для завершення високого процесу маркування молекул та інших неметалічних матеріалів. Як правило, CO2-лазери рідко використовуються для маркування металів, оскільки швидкість поглинання металів дуже низька (потужний CO2 можна використовувати для різання та зварювання металів. Завдяки швидкості поглинання, електрооптичному перетворенню, оптичному шляху та обслуговуванню та інших факторів, він поступово використовується волоконними лазерами).

Процес маркування CO2 реалізується за допомогою термічного впливу лазера на матеріал, або шляхом нагрівання та випаровування поверхневого матеріалу, щоб відкрити глибокі шари різнокольорових матеріалів, або шляхом нагрівання світловою енергією мікроскопічних фізичних змін на поверхні матеріалу до зробити його світловідбиваючим Відбуваються значні зміни або певні хімічні реакції, що відбуваються під час нагрівання світловою енергією, і відображаються необхідні графічні зображення, символи, двовимірні коди та інша інформація.

CO2-лазери зазвичай використовуються в електронних компонентах, приладобудуванні, одязі, шкірі, сумках, взутті, ґудзиках, окулярах, медицині, продуктах харчування, напоях, косметиці, пакуванні, електричному обладнанні та інших сферах, де використовуються полімерні матеріали.

Лазерне кодування на матеріалах друкованих плат

Короткий зміст деструктивного аналізу

Волоконні лазери та CO2-лазери використовують термічний вплив лазера на матеріал для досягнення ефекту маркування, в основному руйнуючи поверхню матеріалу для формування ефекту відхилення, витоку фонового кольору та формування хроматичної аберації; тоді як ультрафіолетовий лазер і зелений лазер використовують лазер для Хімічна реакція матеріалу спричиняє зміну кольору матеріалу, а потім не створює ефекту відхилення, утворюючи графіку та символи без очевидного дотику.