Lasersko označevanje in lasersko graviranje, ali sta to ista stvar?

Čeprav tako lasersko označevanje kot lasersko graviranje uporabljata laser za puščanje neizbrisnih sledi na materialih, lasersko graviranje povzroči izhlapevanje materialov, medtem ko lasersko označevanje povzroči njihovo taljenje. Površina staljenega materiala se razširi in tvori vdolbino globine 80 µm, kar spremeni hrapavost materiala in ustvari črno-beli kontrast. Spodaj bomo obravnavali dejavnike, ki vplivajo na črno-beli kontrast pri laserskem označevanju.

3 koraki laserskega označevanja

(1) 1. korak: Laserski žarek deluje na površini materiala

Lasersko označevanje in lasersko graviranje imata skupno to, da je laserski žarek impulzni. To pomeni, da laserski sistem po določenem intervalu oddaja impulz. 100 W laser lahko odda 100.000 impulzov vsako sekundo. Zato lahko izračunamo, da je energija posameznega impulza 1 mJ, najvišja vrednost pa lahko doseže 10 kW.

Za nadzor laserske energije, ki deluje na material, je treba prilagoditi parametre laserja. Najpomembnejša parametra sta hitrost skeniranja in razdalja skeniranja, saj ta dva določata interval dveh sosednjih impulzov, ki delujeta na material. Bližji kot je interval sosednjih impulzov, več energije se bo absorbiralo.

V primerjavi z laserskim graviranjem lasersko označevanje porabi manj energije, zato je hitrost skeniranja višja. Pri odločanju med laserskim graviranjem in laserskim označevanjem je hitrost skeniranja odločilni parameter.

(2) 2. korak: Material absorbira lasersko energijo

Ko laser deluje na površini materiala, se večina laserske energije odbije od površine materiala. Le majhen del laserske energije absorbira material in se pretvori v toploto. Da bi material izhlapel, lasersko graviranje potrebuje več energije, medtem ko lasersko označevanje potrebuje le manj energije za taljenje materiala.

Ko se absorbirana energija pretvori v toploto, se temperatura materiala poveča. Ko doseže tališče, se površina materiala stopi in tvori spremembe.

Pri laserju z valovno dolžino 1064 mm je stopnja absorpcije približno 5 % za aluminij in več kot 30 % za jeklo. Zaradi tega ljudje mislijo, da je jeklo lažje lasersko označevati. Vendar to ne drži. Upoštevati moramo tudi druge fizikalne lastnosti materialov, kot je tališče.

(3) 3. korak: Površina materiala se bo lokalno razširila in spremenila hrapavost.

Ko se material v nekaj milisekundah stopi in ohladi, se hrapavost površine materiala spremeni in tvori trajno oznako, ki vključuje serijsko številko, oblike, logotip itd.

Označevanje različnih vzorcev na površini materiala bo povzročilo tudi spremembo barve. Za visokokakovostno lasersko označevanje je črno-beli kontrast najboljši standard testiranja.

Ko hrapava površina materiala difuzno odbija vpadno svetlobo, bo površina materiala videti bela;

Ko hrapava površina materiala absorbira večino vpadne svetlobe, bo površina materiala videti črna.

Pri laserskem graviranju laserski impulz z visoko gostoto energije deluje na površino materiala. Laserska energija se pretvori v toploto, ki material pretvarja iz trdnega v plinasto stanje, da se odstrani s površine materiala.

Torej izbrati lasersko označevanje ali lasersko graviranje?

Ko poznamo razliko med laserskim označevanjem in laserskim graviranjem, je naslednja stvar, o kateri moramo razmisliti, odločitev, katero izbrati. Upoštevati moramo 3 dejavnike.

1. Odpornost proti obrabi

Lasersko graviranje ima globljo penetracijo kot lasersko označevanje. Zato je priporočljiva uporaba laserskega graviranja, če je treba obdelovanec uporabljati v okolju, ki vključuje abrazijo ali zahteva naknadno obdelavo, kot je površinsko peskanje ali toplotna obdelava.

2. Hitrost obdelave

V primerjavi z laserskim graviranjem ima lasersko označevanje manj globljo penetracijo, zato je hitrost obdelave višja. Če delovno okolje, v katerem se obdelovanec uporablja, ne vključuje abrazije, je priporočljiva uporaba laserskega označevanja.

3. Združljivost

Lasersko označevanje bo material stalilo in oblikovalo rahlo neravne dele, medtem ko bo lasersko graviranje povzročilo, da bo material izhlapel in oblikovalo utor. Ker lasersko graviranje zahteva dovolj laserske energije, da material doseže temperaturo sublimacije in nato izhlapi v nekaj milisekundah, laserskega graviranja ni mogoče izvesti v vseh materialih.

Glede na zgornja pojasnila menimo, da zdaj bolje razumete lasersko graviranje in lasersko označevanje.

Ko se odločite, katerega izbrati, je naslednja stvar, da dodate učinkovit hladilnik. S&A Industrijski hladilniki so izdelani posebej za različne vrste laserskih gravirnih strojev, laserskih gravirnih strojev, laserskih rezalnih strojev itd. Industrijski hladilniki so samostojne enote brez zunanjega dovoda vode, njihova hladilna moč pa se giblje od 0,6 kW do 30 kW, kar je dovolj močno za hlajenje laserskega sistema od majhne do srednje moči. Celotne modele industrijskih hladilnikov S&A najdete na https://www.teyuchiller.com/products.