Czy znakowanie laserowe i grawerowanie laserowe to to samo?

Chociaż zarówno znakowanie laserowe, jak i grawerowanie laserowe wykorzystują laser, aby pozostawić nieusuwalne znaki na materiałach. Natomiast grawerowanie laserowe powoduje odparowywanie materiałów, a znakowanie laserowe powoduje ich topienie. Powierzchnia topiącego się materiału rozszerzy się i utworzy odcinek rowu 80µm głębokości, co zmieni chropowatość materiału i stworzy kontrast czerni i bieli. Poniżej omówimy czynniki wpływające na kontrast czerni i bieli w znakowaniu laserowym.

3 etapy znakowania laserowego

(1) Krok 1: Promień lasera działa na powierzchnię materiału

Wspólną cechą znakowania i grawerowania laserowego jest impulsowa wiązka lasera. Oznacza to, że system laserowy będzie wysyłał impuls po upływie pewnego czasu. Laser o mocy 100 W może wygenerować 100000 impulsów na sekundę. Możemy zatem obliczyć, że energia pojedynczego impulsu wynosi 1 mJ, a wartość szczytowa może osiągnąć 10 kW.

Aby kontrolować energię lasera działającą na materiał, konieczna jest regulacja parametrów lasera. Najważniejszymi parametrami są prędkość skanowania i odległość skanowania, ponieważ to one decydują o odstępie czasu między dwoma impulsami sąsiedztwa, które oddziałują na materiał. Im bliższy jest odstęp impulsu sąsiedzkiego, tym więcej energii zostanie pochłonięte.

W porównaniu do grawerowania laserowego, znakowanie laserowe wymaga mniej energii, więc szybkość skanowania jest większa. Przy podejmowaniu decyzji czy zastosować grawerowanie czy znakowanie laserowe, decydującym parametrem jest prędkość skanowania.

(2) Krok 2: Materiał pochłania energię lasera

Kiedy laser działa na powierzchnię materiału, większość energii lasera zostanie odbita od powierzchni materiału. Tylko niewielka część energii laserowej jest absorbowana przez materiały i zamienia się w ciepło. Aby spowodować odparowanie materiału, grawerowanie laserowe wymaga większej energii, natomiast znakowanie laserowe wymaga mniejszej energii potrzebnej do stopienia materiałów.

Gdy pochłonięta energia zamieni się w ciepło, temperatura materiału wzrośnie. Po osiągnięciu temperatury topnienia powierzchnia materiału zacznie się topić i powstaną zmiany.

W przypadku lasera o długości fali 1064 mm współczynnik absorpcji wynosi około 5% współczynnika aluminium i ponad 30% współczynnika absorpcji stali. Ludzie uważają, że znakowanie laserowe stali jest łatwiejsze. Ale tak nie jest. Musimy także wziąć pod uwagę inne właściwości fizyczne materiałów, np. temperaturę topnienia.

(3) Krok 3: Powierzchnia materiału ulegnie lokalnemu rozszerzeniu i zmianie ulegnie jej chropowatość.

Gdy materiał się topi i stygnie w ciągu kilku milisekund, chropowatość powierzchni materiału zmienia się, tworząc trwałe oznaczenie zawierające numer seryjny, kształty, logo itp.

Naniesienie różnych wzorów na powierzchnię materiału może również spowodować zmianę koloru. Aby uzyskać wysokiej jakości znakowanie laserowe, najlepszym standardem testowym jest kontrast czerni i bieli.

Gdy chropowata powierzchnia materiału odbija rozproszone światło, powierzchnia materiału będzie wydawać się biała;

Gdy chropowata powierzchnia materiału pochłania większość padającego światła, powierzchnia materiału wydaje się czarna.

W przypadku grawerowania laserowego impuls laserowy o dużej gęstości energii działa na powierzchnię materiału. Energia lasera zamienia się w ciepło, zmieniając stan materiału ze stałego w gazowy, co pozwala na usunięcie powierzchni materiału.

Więc jaki wybrać znakowanie laserowe czy grawerowanie laserowe?

Po zapoznaniu się z różnicami pomiędzy znakowaniem laserowym a grawerowaniem laserowym, następną kwestią do rozważenia jest decyzja, którą z tych metod wybrać. Musimy wziąć pod uwagę 3 czynniki.

1. Odporność na ścieranie

Grawerowanie laserowe ma większą penetrację niż znakowanie laserowe. Jeśli więc obrabiany element ma być używany w środowisku, w którym występuje ścieranie lub wymagana jest obróbka końcowa, np. powierzchniowe czyszczenie strumieniowo-ścierne lub obróbka cieplna, zaleca się zastosowanie grawerowania laserowego.

2.Prędkość przetwarzania

W porównaniu do grawerowania laserowego, znakowanie laserowe charakteryzuje się mniejszą głębokością penetracji, dlatego prędkość przetwarzania jest wyższa. Jeżeli środowisko pracy, w którym obrabiany jest przedmiot, nie wiąże się z ryzykiem ścierania, zaleca się zastosowanie znakowania laserowego.

3.Zgodność

Znakowanie laserowe powoduje stopienie materiału i powstanie nierównych części, natomiast grawerowanie laserowe powoduje odparowywanie materiału i powstanie rowka. Ponieważ grawerowanie laserowe wymaga odpowiednio dużej energii laserowej, aby materiał osiągnął temperaturę sublimacji i następnie odparował w ciągu kilku milisekund, grawerowanie laserowe nie może być przeprowadzone na wszystkich materiałach.

Sądzimy, że powyższe wyjaśnienia pomogą Państwu lepiej zrozumieć zagadnienie grawerowania i znakowania laserowego.

Po podjęciu decyzji, który z nich wybrać, następnym krokiem jest dodanie wydajnego agregatu chłodniczego. S&A przemysłowe agregaty chłodnicze są specjalnie zaprojektowane do różnych typów maszyn do znakowania laserowego, maszyn do grawerowania laserowego, maszyn do cięcia laserowego itp. Przemysłowe agregaty chłodnicze to samodzielne jednostki nie wymagające zewnętrznego zasilania wodą, a ich moc chłodzenia mieści się w przedziale od 0,6 kW do 30 kW. Są one wystarczająco wydajne, aby chłodzić systemy laserowe od małych do średnich mocy. Dowiedz się więcej o S&Modele przemysłowych agregatów chłodniczych  https://www.teyuchiller.com/products