ЛАЗЕРНАЯ МАРКИРОВКА: Выбор лучшего лазера для вашего применения

Сегодня лазерные маркеры бывают разных типов и могут маркировать все материалы. Если еще несколько лет назад существовали ограничения в отношении качества и ассортимента маркируемых материалов, то сегодня это уже не так.
Подходящий лазерный маркер подбирается в зависимости от типа материала и ожидаемого результата.

 

Из-за изобилия предложения выбрать подходящий лазер представляется нелегкой задачей для многих операторов в этом секторе. В этой статье мы попробуем пролить свет на что следует обратить внимание при выборе лазерного маркера, который соответствовал бы нашим потребностям.

 

Сначала мы должны понять характеристики лазера и свойства материалов наших компонентов.

Основными параметрами, которые следует учитывать при выборе, являются: тип материала, качество маркировки и эстетический эффект, которого мы хотим достичь, а также скорость. В случае автономных лазерных маркеров скорость определяется временем цикла. Время цикла состоит из времени, за которое компонент завершает весть путь маркировки, от его ввода в систему до считывания (если есть) 2D-кода.

Среди лазеров, о которых вы чаще всего слышали, есть волоконные лазеры, волновые, УФ и, конечно же, CO2. Каждый из них лучше подойдет к определенному материалу, чем, например, к другому. В целом, волоконный лазер чрезвычайно эффективен на металле. Лазер с зеленой волной больше подходит для пластика, равно как и более известный УФ-лазер. CO2-лазер чаще всего используется для маркировки органических материалов. В категории волоконных лазеров есть также версии, технологически подходящие для определенного применения. Подробнее мы расскажем о них в конце статьи, речь пойдет о лазере MOPA и пикосекундном лазере.

Важно понимать, как маркируемый материал поглощает лазерный свет на длине волны самого лазера. Черные и цветные металлы имеют оптимальное поглощение при 1064 нм, а драгоценные металлы – при 355 и 532 нм. Пластмассы также поглощают более длинноволновое лазерное излучение.

Запрос бесплатной консультации

Один из наших специалистов готов ответить на ваши вопросы и порекомендовать лучшее решение для ваших нужд.

Отправляя эту форму, вы принимаете нашу политику конфиденциальности.

Лазерные технологии

Nd лазер: YAG был представлен на рынке почти 30 лет назад и, пожалуй, является самым известным в отрасли. Это связано с тем, что он охватывает большое количество применений. Изначально такие лазеры накачивались лампами. Позже они эволюционировали, и лампы заменили диодами. Системы на основе диодов отличаются прочностью и длительным сроком службы. Преимущество неодимовых лазеров Nd: YAG – означает качество лазерного луча. Оно связано с небольшим размером пятна. В сочетании с короткими импульсами это дает высокую пиковую мощность, которая может быть полезна при глубокой гравировке четких и ясных символов и мелкими буквами.

Ванадатовый лазер может излучать на трех разных длинах волны: 1064, 532 (зеленый) и 355 нм (синий). Ванадатовые лазеры также имеют диодную накачку и особенно подходят для процесса абляции и для применения в зонах термического воздействия. Одна из основных областей применения ванадатового лазера – это маркировка Day&Night (деталей с подсветкой). В этом случае лазер удаляет покрытие на поверхности детали (обычно это кнопки в салоне автомобилей), обнажая нижележащую поверхность с функциональным индикатором. Поскольку это кнопки с подсветкой, они применяются в качестве кнопок управления на стереосистемах, окнах и кондиционерах.

С появлением волоконного лазера в мире лазеров и маркировки произошла настоящая революция. Волоконный лазер стал центром любого применения, был протестирован и усовершенствован для решения практически любых задач рынка. Его эффективность особенно заметна при лазерной маркировке на металле.

 

Следует иметь в виду, что выходная мощность всех твердотельных лазеров со временем ухудшается, но можно откалибровать систему, чтобы поддерживать в лазере ту же мощность, что и в тот же день, когда он покинул завод. Это позволит лазеру сохранить то же качество и скорость, как в тот же день, когда он прибыл и был запущен в производство.

Длина волны волоконного лазера составляет 1064 мкм с чрезвычайно малым фокусным расстоянием. Это приводит к увеличению интенсивности, которая в 100 раз больше, чем у СО2-лазеров, при той же средней выходной мощности.

Свойства пучка

Гауссов пучок имеет M², равный 1, и допускает меньшее пятно в зависимости от длины волны и используемой оптики. Наилучшее возможное качество пучка в системах лазерной маркировки Nd: YAG и ванадатовый имеют M² равный 1,2. Системы на основе оптоволокна обычно имеют значение M² 1,7. Это означает больший размер пятна и меньшую плотность мощности. Лучшее качество луча означает более тонкие линии, более четкие контуры, более высокую скорость маркировки (для более высокой плотности мощности) и более глубокую гравировку.

Частота повторения импульсов

YAG-лазеры и ванадатовые сильно отличаются от волоконных лазеров по пиковой мощности и диапазону повторения импульсов. Длительность импульса можно регулировать в случае использования определенных волоконных систем, таких как лазер MOPA.

Типичные контрольные значения системы маркировки
Типичные значения YAG ВАНАДАТ иттербий
Длительность импульса (ns)
10-150
5-30
10-200
Качество луча (M² )
<1.2
<1.2
<2
Пиковая мощность (kW)
Высокая 100 kW
Середина 80 kW
Низкий10 kW
Средняя мощность (W)
5-30
5-40
10-50
Диапазон частот повторения импульсов
5-80 kHz
20-120 kHz
20 kHz - 1 MHz
Применение

Наиболее распространенные термины, используемые для лазерной маркировки, включают: гравировку, отжиг, селективную абляцию и поверхностное удаление. В зависимости от области применения и материала один лазер может подходить больше, чем другой. Если брать компоненты Day&Night, ванадатовый лазер может показать себя хорошо. Процесс поверхностного удаления подойдет к характеристикам этого лазера, а именно к короткому импульсу и частоте повторения. Скорость важна, чтобы избежать обжигания пластмассового компонента.

 

Абляция также широко применяется при лазерной маркировке анодированного алюминия.

Еще одно очень распространенное применение, для которого эффективен именно волоконный лазер, – это отжиг на медицинских компонентах. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали и титана. Естественно, речь идет о таких компонентах, как протезы, хирургические инструменты, стоматологические компоненты. Высокая пиковая мощность пикосекундного лазера идеальна для получения черных и неосязаемых маркировок.

 

Устойчивость этой лазерной маркировки к циклам пассивации и коррозии из-за агрессивного воздействия важнее, чем в других случаях. Это связано с тем, что лазерная маркировка может быть функциональной, чтобы указать хирургу важную информацию о размерах определенного компонента. Отсутствие отражающего эффекта пикосекундного лазера – является еще одним преимуществом по сравнению с другими для применения в области медицины.

Как выбрать лазерный маркер

Мир лазеров и маркировки растет и развивается из года в год. Технология должна соответствовать меняющимся потребностям производственной среды и требованиям взыскательного рынка. Выбор поставщика лазерной маркировки важен, так как предложение обширно и ошибиться очень легко. Положиться на тех, кто знает свое дело, также означает воспользоваться советом эксперта, который знает, как адаптировать свою продукцию к нашим потребностям, а не наоборот.

LASIT является экспертом в персонализации своих лазерных систем на протяжении последних 30 лет. От механики до программного обеспечения, мы не останавливаемся ни перед чем и защищаем интересы наших клиентов на все 360 градусов. Здесь вы можете найти статью о 10 рекомендациях, которые мы выделили для правильного выбора вашего лазерного маркера.

Следи за нами в:

© Все права защищены.