- Где применяются лазерные маркеры?
- Преимущества использования лазерных маркеров
- Виды оборудования для лазерной маркировки
- CO2 лазеры
- Волоконные лазеры
- Ультрафиолетовые лазерные маркеры
- Критерии выбора лазерного маркера
- Технические характеристики лазерных маркеров
- Отличия лазерной маркировки и гравировки
- Заключение
Лазерная маркировка необходима во многих отраслях промышленности для прослеживаемости деталей, брендирования и других целей.
Существует несколько типов лазерных систем для маркировки, каждая из которых обладает своими уникальными характеристиками. Поэтому при выборе технологии необходимо учитывать технические характеристики оборудования и опираться на критерии выбора, предложенные ниже. В этой статье мы рассмотрим краткий обзор технологий лазерной маркировки и расскажем о том, как выбрать подходящее оборудование для вашего проекта.
Где применяются лазерные маркеры?
- Упаковка: Лазерные маркеры используются для нанесения сроков годности, штрихкодов и логотипов на упаковочные материалы;
- Огнестрельное оружие: Серийные номера и идентификационные знаки гравируются лазером на огнестрельном оружии для отслеживания и соблюдения нормативных требований;
- Бытовая электроника: Лазерные станки применяются для брендирования и маркировки смартфонов, ноутбуков и других электронных устройств;
- Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Лазерные станки необходимы для маркировки и кодирования компонентов в аэрокосмической и оборонной промышленности;
- Рекламная продукция: Логотипы и рисунки наносятся лазерным оборудованием на рекламную продукцию, ручки, брелоки, шильды и кружки.
Рис. 1. Нанесение маркировки лазерным оборудованием
Преимущества использования лазерных маркеров
Высокая точность: Лазерные маркеры обеспечивают высокую точность, позволяя наносить текст, графику и штрих-коды любого размера.
Стойкая маркировка: Маркировка лазером устойчива к износу, выцветанию и воздействию внешних факторов.
Бесконтактный процесс: Лазерная маркировка является бесконтактным методом, что исключает риск повреждения хрупких изделий при нанесении изображения.
Универсальность: Маркираторы могут использоваться на широком спектре материалов, включая металлы, пластики, стекло, керамику.
Скорость и эффективность: Станки для маркировки наносят изображения с высокой скоростью, что повышает производительность производственных процессов.
Рис. 2. Лазерная маркировка металла
Виды оборудования для лазерной маркировки
Лазерные маркеры обладают различной скоростью, мощностью и частотой импульсов, которыми можно управлять. Вы также можете выбрать тип лазера, который лучше всего подходит для ваших задач.
CO2 лазеры
CO2 лазер – это типа лазера, который подходит для создания долговечных и высококачественных гравировок на толстых органических материалах (более 5 мм). CO2-лазеры используются для неглубокой гравировки на чувствительных или термостойких материалах, таких как стекло, дерево, картон, акрил, бумага и синтетический каучук.
CO2-лазерные маркираторы обладают высокой скоростью обработки, что повышает их производительность. Они применяются для маркировки:
- труб из поливинилхлорида (ПВХ);
- устройств мобильной связи;
- строительных материалов;
- упаковки пищевых продуктов;
- фармацевтических товаров.
Рис. 3. Лазерная маркировка трубы
Волоконные лазеры
Волоконный лазер – это устройство, в котором активной средой усиления является оптическое волокно. Волокно поглощает исходящий свет от лазерных диодов накачки и преобразует его в лазерный луч с определенной длиной волны. В волоконниках для генерации лазерного излучения используются редкоземельные легирующие элементы, такие как эрбий или иттербий, встроенные в сердцевину оптического волокна.
Технология подходит для маркировки металла и сплавов, резины, пластмасс.
Длина волны делает эту технологию пригодной для нанесения постоянной и неудаляемой маркировки. Кроме того, такая маркировка отличается высоким качеством. Поэтому лазерная гравировка, резка и отжиг лучше всего получаются с помощью волоконных лазеров. Данная технология приобрела большую популярность благодаря своей энергоэффективности и длительному сроку службы.
Волоконные лазеры обладают очень малым фокусным диаметром. Они используются для нанесения на металл несмываемых идентификационных номеров, штрих-кодов и графических изображений.
Ультрафиолетовые лазерные маркеры
Ультрафиолетовый лазер имеет длину волны 355 нм и высокую скорость поглощения. Лазер может наносить маркировку даже на материалы с высокой температурой плавления, такие как стекло или металл, без использования высокой мощности. Так как коэффициент поглощения очень высок, лазер не повреждает материал.
Рис. 4. Маркировка ультрафиолетовым лазерным маркером на стекле
Ультрафиолетовые (УФ) лазерные маркеры подходят для маркировки термолабильных изделий. Они генерируют длину волны УФ-лазера 355, подходящую для маркировки изделий из таких материалов, как пластмассы, керамика и стекло, без использования добавок.
Ультрафиолетовые лазерные маркеры используются для маркировки микроэлектроники, печатных плат, микросхем и многого другого.
Критерии выбора лазерного маркера
Материал
Существует две категории материалов: органические и неорганические. Органические материалы – это материалы на основе углерода, например, дерево, стекло, бумага. К неорганическим материалам относятся металлы, литой алюминий и сталь.
Материал, который необходимо маркировать с помощью лазера, должен быть совместим с выбранной технологией маркировки. Например, для термолабильных веществ подходит маркировка ультрафиолетовым лазером. Волоконные лазерные установки используются для неорганических материалов, а технология CO2-лазера лучше подходит для органических.
Требования к скорости и точности
Оцените требуемую скорость маркировки и возможности станка. Для быстрой маркировки больших объемов производства подойдут более мощные лазерные аппараты.
Возможность интеграции
Интеграция системы и совместимость программного обеспечения: Убедитесь в том, что лазерный маркер может интегрироваться с существующей производственной линией или оборудованием. Также проверьте, поддерживает ли его программное обеспечение форматы файлов и функции автоматизации, необходимые для конкретного применения.
Условия эксплуатации
Перед приобретением станка необходимо учитывать место установки, тип помещения (закрытое или открытое), наличие других систем маркировки, а также условия эксплуатации.
Технические характеристики лазерных маркеров
Излучатель
- Max Photonics: Бюджетный, подходит для простых изображений, таких как вывески, серийные номера и логотипы;
- Излучатель Raycus: Надежный и стабильный, подходит для гравировки сложных объемных рисунков и геометрических фигур с качественной заливкой;
- Излучатель IPG: Предлагает более широкий частотный диапазон для создания цветных изображений на таких материалах, как нержавеющая сталь и титан, обеспечивает более высокое качество лазерного излучения и включает встроенную защиту от отражения для цветных металлов.
Рис. 5. Цветная лазерная маркировка
Мощность лазера
От мощности лазера зависит скорость и глубина гравировки. Обычная мощность излучателей составляет 20, 30 и 50 Вт, в то время как более высокая мощность, например 70 и 100 Вт, используется для специальных задач и высокоотражающих металлов (золото, серебро).
Линза и размер рабочего поля
Линза влияет на скорость и глубину резания: популярными размерами рабочего поля являются 100*100, 200*200 и 300*300. Объективы меньшего размера предпочтительны для точных работ с небольшими изделиями.
Контроллер
Служит центральным процессором лазерного маркера. Контроллер необходим для управления работой станка. Контроллер считывает коды программных строк и на их базе формирует управляющие импульсы для электродвигателей, приводящих в движение инструментальный портал с закрепленной на нем головкой лазерного излучателя.
Рис. 6. Контроллер лазерного станка RuiDa
Сканатор
Сканатор направляет лазерный луч с помощью двух подвижных зеркал, чтобы пропустить его через F-Theta-линзу, которая фокусирует луч на материале для нанесения изображения.
Отличия лазерной маркировки и гравировки
Маркировка и гравировка – это процессы нанесения рисунка или текста на поверхность, они отличаются друг от друга техникой и результатами.
Лазерная маркировка – это поверхностная процедура, которая изменяет цвет и контрастность материала без глубокого проникновения внутрь, а гравировка предполагает удаление материала для создания в нем углублений.
Выбор между лазерной маркировкой и гравировкой зависит от желаемого визуального эффекта и глубины изображения.
Заключение
Вы можете выбрать подходящую технологию лазерной маркировки для своего проекта или бизнеса, используя приведенные выше знания. Волоконные и CO2-лазерные маркираторы являются наиболее распространенными среди различных технологий лазерной маркировки благодаря своей мощности. Волоконные лазеры лучше работают с металлами, в то время как технология CO2-лазеров подходит для неметаллов.
