Лазерная маркировка и лазерная гравировка — это одно и то же?

Хотя и лазерная маркировка, и лазерная гравировка используют лазер для нанесения нестираемых меток на материалы, лазерная гравировка приводит к испарению материала, тогда как лазерная маркировка — к его плавлению. Поверхность расплавленного материала расширяется, образуя канавку глубиной 80 мкм, что изменяет шероховатость материала и формирует черно-белый контраст. Ниже мы обсудим факторы, влияющие на черно-белый контраст при лазерной маркировке.

3 этапа лазерной маркировки

(1) Шаг 1: Лазерный луч воздействует на поверхность материала

Общим для лазерной маркировки и лазерной гравировки является то, что лазерный луч является импульсным. Иными словами, лазерная система подает импульс с определенным интервалом. Лазер мощностью 100 Вт может подавать 100 000 импульсов в секунду. Следовательно, можно рассчитать, что энергия одного импульса составляет 1 мДж, а пиковое значение может достигать 10 кВт.

Для контроля энергии лазера, воздействующей на материал, необходимо настроить параметры лазера. Наиболее важными параметрами являются скорость сканирования и расстояние сканирования, поскольку именно они определяют интервал между двумя соседними импульсами, воздействующими на материал. Чем ближе интервал между соседними импульсами, тем больше энергии будет поглощено.

По сравнению с лазерной гравировкой, лазерная маркировка требует меньше энергии, поэтому скорость сканирования у неё выше. При выборе между лазерной гравировкой и лазерной маркировкой скорость сканирования является решающим параметром.

(2) Шаг 2: Материал поглощает энергию лазера

При воздействии лазера на поверхность материала большая часть лазерной энергии отражается от поверхности. Лишь небольшая часть лазерной энергии поглощается материалом и преобразуется в тепло. Для испарения материала лазерная гравировка требует больше энергии, тогда как для расплавления материала лазерная маркировка требует меньше энергии.

Когда поглощенная энергия преобразуется в тепло, температура материала повысится. При достижении точки плавления поверхность материала расплавится, что приведет к изменению его формы.

Для лазера с длиной волны 1064 мм коэффициент поглощения составляет около 5% для алюминия и более 30% для стали. Это наводит на мысль, что сталь легче подвергается лазерной маркировке. Но это не так. Необходимо также учитывать другие физические характеристики материалов, такие как температура плавления.

(3) Шаг 3: Поверхность материала будет иметь локальное расширение и изменение шероховатости.

Когда материал плавится и остывает за несколько миллисекунд, шероховатость его поверхности изменяется, образуя постоянную маркировку, включающую серийный номер, геометрические фигуры, логотип и т. д.

Нанесение различных узоров на поверхность материала также приведет к изменению цвета. Для высококачественной лазерной маркировки наилучшим стандартом тестирования является черно-белый контраст.

Когда шероховатая поверхность материала рассеивает падающий свет, поверхность материала будет казаться белой;

Когда шероховатая поверхность материала поглощает большую часть падающего света, поверхность материала будет казаться черной.

В случае лазерной гравировки импульс лазера с высокой плотностью энергии воздействует на поверхность материала. Энергия лазера преобразуется в тепло, переводя материал из твердого состояния в газообразное, что позволяет удалить часть поверхности материала.

Так что же выбрать: лазерную маркировку или лазерную гравировку?

После того, как мы узнали разницу между лазерной маркировкой и лазерной гравировкой, следующим шагом будет выбор подходящего метода. При этом необходимо учитывать 3 фактора.

1. Износостойкость

Лазерная гравировка обеспечивает более глубокое проникновение, чем лазерная маркировка. Поэтому, если обрабатываемая деталь должна использоваться в условиях абразивного воздействия или требует последующей обработки, такой как абразивная обработка поверхности или термообработка, рекомендуется использовать лазерную гравировку.

2. Скорость обработки

По сравнению с лазерной гравировкой, лазерная маркировка имеет меньшую глубину проникновения, поэтому скорость обработки выше. Если рабочая среда, в которой используется заготовка, не предполагает абразивного воздействия, рекомендуется использовать лазерную маркировку.

3. Совместимость

Лазерная маркировка расплавляет материал, образуя слегка неровные участки, тогда как лазерная гравировка приводит к испарению материала и образованию борозд. Поскольку для лазерной гравировки требуется достаточно энергии лазера, чтобы материал достиг температуры сублимации, а затем испарился за несколько миллисекунд, лазерная гравировка не может быть выполнена на всех материалах.

На основании вышеизложенного разъяснения, мы полагаем, вы теперь лучше понимаете, что такое лазерная гравировка и лазерная маркировка.

После выбора подходящего варианта следующим шагом будет установка эффективного чиллера. Промышленные чиллеры S&A специально разработаны для различных типов лазерных маркировочных станков, лазерных гравировальных станков, лазерных режущих станков и т. д. Все промышленные чиллеры представляют собой автономные устройства, не требующие внешнего водоснабжения, а их мощность охлаждения варьируется от 0,6 кВт до 30 кВт, чего достаточно для охлаждения лазерных систем малой и средней мощности. Полный список моделей промышленных чиллеров S&A можно найти на сайте https://www.teyuchiller.com/products