3 gängige Arten von Lasermarkierungssystemen

Lasermarkierungssystem im Maskenmodus

Die Lasermarkierung im Maskenmodus wird auch als Projektionsmarkierung bezeichnet. Das Lasermarkierungssystem im Maskenmodus besteht aus einem Laser, einer Maskenplatte und einer Abbildungslinse. Sein Funktionsprinzip besteht darin, dass der vom Teleskop aufgeweitete Laserstrahl gleichmäßig auf die vorgefertigte Maskenplatte projiziert wird und das Licht vom geschnitzten Teil durchgelassen wird. Das Muster auf der Maske wird durch die Linse auf das Werkstück (Brennebene) abgebildet. Normalerweise kann jeder Impuls eine Marke bilden. Die vom Laser bestrahlte Oberfläche des Materials wird schnell erhitzt, um zu verdampfen oder eine chemische Reaktion auszulösen, und der Farbumschlag erfolgt zu einer deutlich unterscheidbaren Markierung. Beim Markieren im Maskenmodus werden im Allgemeinen CO2-Laser und YAG-Laser verwendet. Der Hauptvorteil der Markierung im Maskenmodus besteht darin, dass ein Laserpuls eine vollständige Markierung mit mehreren Symbolen gleichzeitig erzeugen kann, sodass die Markierungsgeschwindigkeit hoch ist. Bei hochvolumigen Produkten können Sie direkt an der Produktionslinie markieren. Die Nachteile sind eine geringe Markierungsflexibilität und ein geringer Energieverbrauch.

Array-Lasermarkierungssystem

Das Array-Lasermarkierungssystem verwendet mehrere kleine Laser, um gleichzeitig Pulse auszusenden. Nachdem sie den Spiegel und die Fokussierlinse passiert haben, werden mehrere Laserpulse auf der Oberfläche des markierten Materials abgetragen (geschmolzen), um kleine Grübchen von einheitlicher Größe und Tiefe zu bilden. Jedes Zeichen, Das Muster besteht aus diesen kleinen runden schwarzen Vertiefungen, im Allgemeinen 5 Punkte in horizontalen Strichen und 7 Punkte in vertikalen Strichen, wodurch ein 5×7-Array gebildet wird. Beim Array-Markieren werden im Allgemeinen HF-erregte CO2-Laser mit geringer Leistung verwendet, und seine Markiergeschwindigkeit kann bis zu 6000 Zeichen/s betragen, was es zu einer idealen Wahl für die Hochgeschwindigkeits-Online-Markierung macht. Sein Nachteil ist, dass es nur Punktzeichen markieren kann und nur 5×7 erreichen kann.

Scanning Laser Marking System

Das Scanning-Laser-Markiersystem besteht aus drei Teilen:Computer, Laser und XY-Scanning-Mechanismus. Sein Arbeitsprinzip besteht darin, die zu markierenden Informationen in den Computer einzugeben. Der Computer steuert den Laser- und XY-Scanmechanismus gemäß dem vorgefertigten Programm, um das spezielle optische System zu transformieren. Der hochenergetische Laserpunkt scannt und bewegt sich auf der bearbeiteten Oberfläche, um eine Markierung zu bilden.

Normalerweise hat der X-Y-Abtastmechanismus zwei strukturelle Formen:eine vom mechanischen Abtasttyp, die andere vom Galvanometer-Abtasttyp.

1. Mechanisches Scannen.

Das mechanische Abtastmarkierungssystem verwendet nicht den sich ändernden Winkel des Spiegels, um den Lichtstrahl zu bewegen, sondern verwendet ein mechanisches Verfahren, um die XY-Koordinaten des Spiegels zu verschieben, um die Position des Laserstrahls zum Werkstück zu ändern. Das XY dieses Markiersystems Der Scanmechanismus wird normalerweise mit einem Plotter modifiziert. Sein Arbeitsablauf:Der Laserstrahl durchläuft den Spiegel und den drehenden Lichtweg und trifft dann durch die Wirkung des Lichtstiftes (Fokussierlinse) auf das zu bearbeitende Werkstück. Der Stiftarm des Plotters kann nur den Spiegel tragen und sich entlang der X-Achsenrichtung hin und her bewegen; der Lichtstift und sein oberer Spiegel (die beiden sind fest miteinander verbunden) können sich nur entlang der Y-Achse bewegen. Unter der Steuerung des Computers (in der Regel werden Steuersignale über den Parallelport ausgegeben), kann die Bewegung des Lichtstifts in Y-Richtung und die Bewegung des Stiftarms in X-Richtung dazu führen, dass der Ausgabelaser jeden Punkt in der Ebene erreicht. so markieren Sie beliebige Grafiken und Texte .

2. Galvanometer-Scantyp.

Das Galvanometer-Scanning-Markierungssystem besteht hauptsächlich aus Laser, XY-Umlenkspiegel, Fokussierlinse, Computer und so weiter. Das Funktionsprinzip besteht darin, dass der Laserstrahl auf zwei Spiegel (Galvanometer) trifft und der Reflexionswinkel des Spiegels von einem Computer gesteuert wird. Die beiden Spiegel können entlang der X- bzw. Y-Achse abgetastet werden, um die Ablenkung des Laserstrahls so zu erreichen, dass sich der Laserfokussierungspunkt einer bestimmten Leistungsdichte entsprechend den geforderten Anforderungen auf dem Beschriftungsmaterial bewegt und dabei ein dauerhafte Markierung auf der Materialoberfläche. Der fokussierte Punkt kann rund oder rechteckig sein.

Im Galvanometer-Laserbeschriftungssystem können Vektorgrafiken und Texte verwendet werden. Diese Methode übernimmt die Grafikverarbeitungsmethode der Grafiksoftware im Computer. Es zeichnet sich durch hohe Zeicheneffizienz, gute Grafikgenauigkeit und keine Verzerrung aus. Es hat die Qualität und Geschwindigkeit der Lasermarkierung erheblich verbessert. Gleichzeitig kann die Galvanometer-Markierung auch nach dem Punktmatrix-Markierverfahren erfolgen. Diese Methode eignet sich sehr gut für die Online-Markierung. Je nach Produktionslinie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten können ein Scanning-Galvanometer oder zwei Scanning-Galvanometer verwendet werden. Im Vergleich zur Markierung des Array-Typs können mehr Punktmatrixinformationen markiert werden, was einen größeren Vorteil bei der Markierung chinesischer Zeichen bietet.

Das Galvanometer Scanning Laser Marking System verwendet im Allgemeinen eine kontinuierliche optische Pumpe mit einem Nd:YAG-Laser mit einer Arbeitswellenlänge von 1,06 µm. Die Ausgangsleistung beträgt 10 bis 120 W. Die Laserleistung kann kontinuierlich oder gütegeschaltet sein. Der entwickelte HF-angeregte CO2-Laser wird auch in Galvanometer-Scanning-Lasermarkierern verwendet.

Die Galvanometer-Scanning-Markierung kann aufgrund ihres breiten Anwendungsbereichs für Vektormarkierungen und Punktmatrixmarkierungen verwendet werden, der Markierungsbereich ist einstellbar und sie hat eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und eine hohe Markierungsgeschwindigkeit (einige hundert Zeichen können pro Sekunde markiert werden) Die Vorteile mit hoher Markierqualität, guter Versiegelungsleistung des optischen Pfads und starker Anpassungsfähigkeit an die Umgebung sind zu Mainstream-Produkten geworden und gelten als die zukünftige Entwicklungsrichtung von Lasermarkierern und haben breite Anwendungsperspektiven.

Zu den Lasern, die zum Markieren verwendet werden, gehören hauptsächlich Nd:YAG-Laser und CO2-Laser. Der vom Nd:YAG-Laser erzeugte Laser kann von Metallen und den meisten Kunststoffen gut absorbiert werden und ist aufgrund seiner kurzen Wellenlänge (1,06 μm) und seines kleinen fokussierten Flecks am besten für die hochauflösende Markierung auf Metallen und anderen Materialien geeignet. Die vom CO2-Laser erzeugte Laserwellenlänge beträgt 10,6 µm. Holzprodukte, Glas, Polymere und die meisten transparenten Materialien haben eine gute Absorptionswirkung und eignen sich daher besonders zum Markieren auf nichtmetallischen Oberflächen.

Der Nachteil von Nd:YAG-Lasern und CO2-Lasern besteht darin, dass die thermische Schädigung und die thermische Diffusion des Materials gravierend sind und der Hot-Edge-Effekt die Markierung oft verwischt. Im Gegensatz dazu wird bei der Markierung mit ultraviolettem Licht, das von einem Excimer-Laser erzeugt wird, das Material nicht erhitzt, sondern nur die Oberfläche des Materials verdampft, es entsteht ein photochemischer Effekt auf dem Oberflächengewebe und es wird eine Markierung auf der Oberfläche des Materials hinterlassen . Daher ist beim Markieren mit einem Excimer-Laser der Rand der Markierung sehr klar. Aufgrund der großen Absorption von ultraviolettem Licht durch das Material tritt die Wirkung des Lasers auf das Material nur an der äußersten Schicht des Materials auf und es gibt fast keine Verbrennungsschäden am Material, daher ist der Excimer-Laser besser geeignet für die Markierung des Materials.