Lasermarkering en lasergraveren, zijn dat hetzelfde?

Hoewel zowel lasermarkering als lasergraveren gebruikmaken van laserlicht om onuitwisbare markeringen op materialen aan te brengen, verdampt het materiaal bij lasergraveren, terwijl het bij lasermarkering smelt. Het smeltende materiaaloppervlak zet uit en vormt een groef met een diepte van 80 µm, waardoor de ruwheid van het materiaal verandert en een zwart-witcontrast ontstaat. Hieronder bespreken we de factoren die van invloed zijn op het zwart-witcontrast bij lasermarkering.

3 stappen van lasermarkering

(1) Stap 1: De laserstraal werkt in op het materiaaloppervlak

Wat lasermarkering en lasergraveren gemeen hebben, is dat de laserstraal pulserend is. Dat wil zeggen dat het lasersysteem na een bepaald interval een puls uitzendt. Een laser van 100 W kan 100.000 pulsen per seconde uitzenden. We kunnen dus berekenen dat de energie van een enkele puls 1 mJ is en dat de piekwaarde 10 kW kan bereiken.

Om de laserenergie die op het materiaal inwerkt te regelen, is het nodig de laserparameters aan te passen. De belangrijkste parameters zijn de scansnelheid en de scanafstand, omdat deze twee de tijdsinterval tussen twee opeenvolgende pulsen bepalen die op het materiaal inwerken. Hoe kleiner de tijdsinterval tussen opeenvolgende pulsen, hoe meer energie er wordt geabsorbeerd.

Vergeleken met lasergraveren verbruikt lasermarkeren minder energie, waardoor de scansnelheid hoger ligt. Bij de keuze tussen lasergraveren en lasermarkeren is de scansnelheid een doorslaggevende factor.

(2) Stap 2: Het materiaal absorbeert de laserenergie

Wanneer een laser op een materiaaloppervlak werkt, wordt het grootste deel van de laserenergie door het oppervlak weerkaatst. Slechts een klein deel van de laserenergie wordt door het materiaal geabsorbeerd en omgezet in warmte. Om het materiaal te laten verdampen, is bij lasergraveren meer energie nodig, terwijl bij lasermarkeren minder energie nodig is om het materiaal te smelten.

Zodra de geabsorbeerde energie in warmte wordt omgezet, stijgt de temperatuur van het materiaal. Wanneer het smeltpunt is bereikt, smelt het oppervlak van het materiaal en ontstaat er een verandering.

Voor een laser met een golflengte van 1064 mm is de absorptiegraad van aluminium ongeveer 5% en die van staal meer dan 30%. Dit doet mensen denken dat staal gemakkelijker te lasermarkeren is. Maar dat is niet het geval. We moeten ook rekening houden met andere fysische eigenschappen van de materialen, zoals het smeltpunt.

(3) Stap 3: Het materiaaloppervlak zal plaatselijk uitzetten en de ruwheid zal veranderen.

Wanneer het materiaal smelt en binnen enkele milliseconden afkoelt, verandert de ruwheid van het materiaaloppervlak, waardoor een permanente markering ontstaat met bijvoorbeeld een serienummer, vormen of een logo.

Het aanbrengen van verschillende patronen op het materiaaloppervlak leidt ook tot kleurverandering. Voor hoogwaardige lasermarkering is zwart-witcontrast de beste teststandaard.

Wanneer het ruwe materiaaloppervlak het invallende licht diffuus reflecteert, zal het materiaaloppervlak wit lijken;

Wanneer het ruwe materiaaloppervlak het grootste deel van het invallende licht absorbeert, zal het materiaaloppervlak zwart lijken.

Bij lasergraveren werkt de laserpuls met hoge energiedichtheid in op het materiaaloppervlak. De laserenergie wordt omgezet in warmte, waardoor het materiaal van vaste naar gasvormige toestand overgaat en zo het oppervlak wordt verwijderd.

Kiest u dus voor lasermarkering of lasergraveren?

Nadat je het verschil tussen lasermarkeren en lasergraveren kent, is de volgende stap te bepalen welke van de twee je wilt gebruiken. Daarbij moeten we rekening houden met drie factoren.

1. Slijtvastheid

Lasergraveren dringt dieper door dan lasermarkeren. Daarom is lasergraveren aan te raden als het werkstuk gebruikt moet worden in een omgeving met slijtage of als nabewerking zoals oppervlaktebehandeling door middel van straalreiniging of warmtebehandeling nodig is.

2. Verwerkingssnelheid

In vergelijking met lasergraveren dringt lasermarkering minder diep door, waardoor de verwerkingssnelheid hoger ligt. Als de werkomgeving waarin het werkstuk wordt gebruikt geen slijtage vertoont, is lasermarkering aan te raden.

3. Compatibiliteit

Lasermarkering smelt het materiaal, waardoor licht oneffenheden ontstaan, terwijl lasergraveren het materiaal laat verdampen om een ​​groef te vormen. Omdat lasergraveren voldoende laserenergie vereist om het materiaal tot de sublimatietemperatuur te brengen en vervolgens binnen enkele milliseconden te laten verdampen, is lasergraveren niet op alle materialen mogelijk.

Naar aanleiding van bovenstaande toelichting heeft u hopelijk een beter begrip van lasergraveren en lasermarkeren.

Nadat u een keuze heeft gemaakt, is de volgende stap het toevoegen van een effectieve koeler. De industriële koelers van S&A zijn speciaal ontworpen voor verschillende soorten lasermarkeermachines, lasergraveermachines, lasersnijmachines, enzovoort. De industriële koelers zijn allemaal stand-alone units zonder externe watertoevoer en het koelvermogen varieert van 0,6 kW tot 30 kW, krachtig genoeg om lasersystemen van klein tot middelgroot vermogen te koelen. Bekijk het complete assortiment industriële koelers van S&A op https://www.teyuchiller.com/products