Основной принцип система лазерной маркировки заключается в том, что лазерный генератор генерирует непрерывный лазерный луч высокой энергии, а сфокусированный лазер воздействует на печатный материал, в результате чего поверхностный материал мгновенно плавится или даже испаряется. Управляя траекторией лазера на поверхности материала, можно формировать необходимые графические и графические знаки.
Лазерная маркировка характеризуется бесконтактной обработкой, которая позволяет наносить маркировку на любую поверхность специальной формы без деформации и внутреннего напряжения. Подходит для маркировки таких материалов, как металлы, пластики, стекло, керамика, дерево, кожа и т. д.
Система маркировки в масочном режиме
Маркировка маски также называется проекционной маркировкой. Система маркировки маски состоит из лазера, маски и визуализирующей линзы. Принцип ее работы заключается в том, что лазерный луч, расширенный телескопом, равномерно проецируется на заранее изготовленную маску, а свет передается из вырезанного пространства. Узор на пластине маски отображается на заготовке (фокальной плоскости) через линзу. Обычно каждый импульс может образовывать маркер. Поверхность материала, облученного лазером, быстро нагревается для испарения или химической реакции, а цвет изменяется, образуя четкие и различимые отметки. CO2 Для маркировки в масочном режиме обычно используются лазер и YAG-лазер. Главное преимущество маркировки в масочном режиме заключается в том, что один лазерный импульс может сделать полную маркировку, включающую несколько символов за раз, поэтому скорость маркировки высокая. Для больших партий продукции маркировка может выполняться непосредственно на производственной линии. Недостатками являются плохая гибкость и низкое использование энергии.
Система маркировки массива
Он использует несколько небольших лазеров для одновременного излучения импульсов. После прохождения через отражатель и фокусирующую линзу несколько лазерных импульсов удаляют (плавят) небольшие ямки одинакового размера и глубины на поверхности маркированного материала. Каждый символ и рисунок состоит из этих небольших круглых черных ямок, обычно 5 точек в горизонтальных штрихах и 7 точек в вертикальных штрихах, таким образом образуя массив 5 × 7. Как правило, маломощные РЧ-возбуждаемые CO2 Лазер используется в маркировке массива, и его скорость маркировки может достигать 6000 символов/mu. Поэтому он стал идеальным выбором для высокоскоростной онлайн-маркировки. Его недостатком является то, что он может маркировать только символы точечной матрицы и может достигать только разрешения 5 × 7, что бесполезно для китайских иероглифов.
Система сканирования маркировки
Система сканирующей маркировки состоит из компьютера, лазера и механизма сканирования XY. Принцип ее работы заключается во вводе информации, необходимой для маркировки, в компьютер. Компьютер управляет лазером и механизмом сканирования XY в соответствии с заранее разработанной программой, так что высокоэнергетическая лазерная точка, преобразованная специальной оптической системой, может сканировать и перемещаться по обработанной поверхности для формирования маркировки.
Как правило, механизм сканирования XY имеет 2 типа структуры: один — механическое сканирование, другой — гальванометрическое сканирование.
Механическое сканирование
Механическая сканирующая система маркировки не перемещает луч путем изменения угла поворота зеркала, а смещает координату XY зеркала механическим способом, чтобы изменить положение лазерного луча, поступающего на заготовку. Механизм сканирования XY этой системы маркировки обычно переоборудуется с помощью плоттера. Его рабочий процесс: лазерный луч проходит через отражатель, поворачивающий световой путь, а затем через световое перо (фокусирующую линзу), чтобы выстрелить на заготовку, подлежащую обработке. Среди них, ручка пера плоттера может двигаться только вперед и назад вдоль оси x с отражателем; световое перо и его верхний отражатель (оба закреплены вместе) могут двигаться только вдоль направления оси y. Под управлением компьютера (обычно через параллельный порт для вывода управляющего сигнала) движение светового пера в направлении Y и движение ручки пера в направлении X могут заставить выходной лазер достичь любой точки на плоскости, таким образом маркируя любую графику и символы.
Гальванометрическое сканирование
Система маркировки сканирования гальванометра в основном состоит из лазера, отклоняющего зеркала XY, фокусирующей линзы и компьютера. Принцип работы заключается в том, что лазерный луч падает на 2 зеркала (вибрирующие зеркала), а угол отражения зеркал контролируется компьютером. 2 зеркала могут сканировать по осям X и Y соответственно, чтобы добиться отклонения лазерного луча, так что фокус лазера с определенной плотностью мощности перемещается по маркировочному материалу в соответствии с требуемыми требованиями, таким образом оставляя постоянные следы на поверхности материала, а пятно фокусировки может быть кругом или прямоугольником.
В системе маркировки гальванометра можно использовать векторную графику и символы. Этот метод использует графическое программное обеспечение на компьютере для обработки графики. Он обладает характеристиками высокой эффективности, хорошей точности и отсутствия искажений, что значительно улучшает качество и скорость лазерной маркировки. В то же время можно также использовать метод маркировки гальванометрического типа, который очень подходит для онлайн-маркировки. В зависимости от производственной линии с разной скоростью можно использовать один сканирующий гальванометр или 2 сканирующих гальванометра. По сравнению с маркировкой массива, упомянутой выше, он может маркировать больше информации о решетке.
В общем случае в системе сканирующей маркировки гальванометра используется волоконный лазер с непрерывной оптической накачкой, рабочая длина волны которого составляет 1.06 мкм, а выходная мощность составляет 10 ~ 120W. Выход лазера может быть непрерывным или с модуляцией добротности. Разработанный ВЧ-возбужденный CO2 Лазер также используется в гальванометрическом сканирующем лазерном маркировочном станке.
Маркировка с помощью гальванометрического сканирования стала основным продуктом из-за широкого спектра применения, векторной маркировки и точечно-матричной маркировки, регулируемого диапазона маркировки, быстрой скорости отклика, высокой скорости маркировки (сотни символов могут быть маркированы в секунду), высокого качества маркировки, хороших характеристик герметизации оптического пути и высокой адаптивности к окружающей среде. Она стала основным продуктом и считается представляющей направление развития лазерной маркировочной машины в будущем. Она имеет широкие перспективы применения.
Лазеры, используемые для маркировки, в основном включают волоконный лазер и CO2 лазер. Лазер, создаваемый волоконным лазером, хорошо поглощается металлом и большинством пластиков, а его длина волны (1.06 мкм) и небольшое пятно фокусировки подходят для маркировки с высоким разрешением на металлах и других материалах. Длина волны CO2 Длина волны лазера составляет 10.6 мкм. Изделия из дерева, стекло, полимеры и большинство прозрачных материалов обладают хорошим эффектом поглощения, поэтому он особенно подходит для маркировки на неметаллических поверхностях.
Недостаток волоконного лазера и CO2 лазера заключается в том, что термическое повреждение и термическая диффузия материалов серьезны, а эффект горячего края часто делает этикетку нечеткой. Напротив, ультрафиолетовый свет, создаваемый эксимерным лазером, не нагревает материал, а только испаряет поверхность материала, что производит фотохимический эффект на структуру поверхности и оставляет след на поверхности материала. Поэтому при маркировке эксимерным лазером край маркировки очень четкий. Благодаря сильному поглощению ультрафиолетового света воздействие лазера на материал происходит только на поверхностный слой материала, и на материале практически не возникает явления горения. Поэтому эксимерный лазер больше подходит для маркировки материалов.
