Spesso si pensa che la marcatura laser e l'incisione laser siano la stessa cosa. In realtà, presentano delle lievi differenze.
Spesso si pensa che la marcatura laser e l'incisione laser siano la stessa cosa. In realtà, presentano delle lievi differenze.
Sebbene sia la marcatura laser che l'incisione laser utilizzino il laser per imprimere segni indelebili sui materiali, l'incisione laser provoca l'evaporazione del materiale, mentre la marcatura laser lo fonde. La superficie del materiale fuso si espande e forma un solco profondo 80 µm, che modifica la rugosità del materiale e crea un contrasto bianco e nero. Di seguito analizzeremo i fattori che influenzano il contrasto bianco e nero nella marcatura laser.
3 fasi della marcatura laser
(1) Fase 1: Il raggio laser agisce sulla superficie del materiale
La marcatura laser e l'incisione laser hanno in comune il fatto che il raggio laser è pulsato. Ciò significa che il sistema laser emette un impulso a intervalli regolari. Un laser da 100 W può emettere 100.000 impulsi al secondo. Pertanto, possiamo calcolare che l'energia di un singolo impulso è di 1 mJ e il valore di picco può raggiungere i 10 kW.
Per controllare l'energia laser che agisce sul materiale, è necessario regolare i parametri del laser. I parametri più importanti sono la velocità di scansione e la distanza di scansione, poiché questi due determinano l'intervallo tra due impulsi adiacenti che agiscono sul materiale. Più l'intervallo tra gli impulsi adiacenti è ravvicinato, maggiore sarà l'energia assorbita.
Rispetto all'incisione laser, la marcatura laser richiede meno energia, quindi la sua velocità di scansione è maggiore. Quando si sceglie tra incisione laser e marcatura laser, la velocità di scansione è un parametro decisivo.
(2) Fase 2: Il materiale assorbe l'energia laser
Quando il laser agisce sulla superficie di un materiale, la maggior parte dell'energia laser viene riflessa dalla superficie stessa. Solo una piccola parte dell'energia laser viene assorbita dal materiale e si trasforma in calore. Per far evaporare il materiale, l'incisione laser richiede più energia, mentre la marcatura laser ne richiede meno, sufficiente a fondere il materiale.
Una volta che l'energia assorbita si trasforma in calore, la temperatura del materiale aumenterà. Quando raggiunge il punto di fusione, la superficie del materiale si fonderà, assumendo una nuova forma.
Per un laser con lunghezza d'onda di 1064 mm, il tasso di assorbimento è di circa il 5% per l'alluminio e di oltre il 30% per l'acciaio. Questo fa pensare che l'acciaio sia più facile da marcare al laser. Ma non è così. Bisogna considerare anche altre caratteristiche fisiche dei materiali, come il punto di fusione.
(3) Fase 3: La superficie del materiale subirà un'espansione locale e una variazione di rugosità.
Quando il materiale si fonde e si raffredda in pochi millisecondi, la rugosità della sua superficie cambia, formando una marcatura permanente che può includere numeri di serie, forme, loghi, ecc.
L'incisione di diversi motivi sulla superficie del materiale comporterà anche un cambiamento di colore. Per una marcatura laser di alta qualità, il contrasto tra bianco e nero rappresenta il miglior standard di prova.
Quando la superficie ruvida del materiale riflette in modo diffuso la luce incidente, la superficie del materiale apparirà bianca;
Quando la superficie ruvida del materiale assorbe la maggior parte della luce incidente, la superficie del materiale apparirà nera.
Nell'incisione laser, invece, l'impulso laser ad alta densità di energia agisce sulla superficie del materiale. L'energia laser si trasforma in calore, portando il materiale dallo stato solido allo stato gassoso, in modo da rimuovere lo strato superficiale.
Quindi, meglio la marcatura laser o l'incisione laser?
Dopo aver compreso la differenza tra marcatura laser e incisione laser, il passo successivo è decidere quale scegliere. E dobbiamo considerare 3 fattori.
1. Resistenza all'abrasione
L'incisione laser ha una penetrazione maggiore rispetto alla marcatura laser. Pertanto, se il pezzo deve essere utilizzato in un ambiente che comporta abrasione o richiede trattamenti successivi come sabbiatura superficiale o trattamento termico, si consiglia di utilizzare l'incisione laser.
2. Velocità di elaborazione
Rispetto all'incisione laser, la marcatura laser ha una penetrazione meno profonda, quindi la velocità di lavorazione è maggiore. Se l'ambiente di lavoro in cui viene utilizzato il pezzo non comporta abrasioni, si consiglia di utilizzare la marcatura laser.
3. Compatibilità
La marcatura laser fonde il materiale formando piccole irregolarità, mentre l'incisione laser fa evaporare il materiale formando un solco. Poiché l'incisione laser richiede una quantità di energia laser sufficiente a far raggiungere al materiale la temperatura di sublimazione e quindi a farlo evaporare in pochi millisecondi, non è possibile realizzarla su tutti i materiali.
Grazie ai chiarimenti forniti, riteniamo che ora abbiate una migliore comprensione dell'incisione e della marcatura laser.
Dopo aver scelto il modello più adatto, il passo successivo è aggiungere un refrigeratore efficiente. I refrigeratori industriali S&A sono progettati specificamente per diverse tipologie di macchine per marcatura laser, incisione laser, taglio laser, ecc. Tutti i refrigeratori industriali sono unità autonome che non necessitano di alimentazione idrica esterna e la loro potenza di raffreddamento varia da 0,6 kW a 30 kW, sufficiente a raffreddare sistemi laser di bassa e media potenza. Scopri la gamma completa di refrigeratori industriali S&A su https://www.teyuchiller.com/products
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