Đánh dấu bằng laser và khắc bằng laser có giống nhau không?

Mặc dù cả khắc laser và khắc laser đều sử dụng tia laser để lại dấu vết không thể xóa trên vật liệu. Tuy nhiên, khắc laser làm vật liệu bốc hơi, trong khi khắc laser làm vật liệu tan chảy. Bề mặt vật liệu nóng chảy sẽ giãn nở và tạo thành một rãnh sâu 80µm, làm thay đổi độ nhám của vật liệu và tạo ra độ tương phản đen trắng. Dưới đây, chúng ta sẽ thảo luận về các yếu tố ảnh hưởng đến độ tương phản đen trắng trong khắc laser.

3 bước khắc laser

(1) Bước 1: Tia laser tác động lên bề mặt vật liệu

Điểm chung của cả khắc laser và khắc laser là chùm tia laser là xung. Nghĩa là, hệ thống laser sẽ phát ra một xung sau một khoảng thời gian nhất định. Một tia laser 100W có thể phát ra 100.000 xung mỗi giây. Do đó, chúng ta có thể tính toán được năng lượng xung đơn là 1mJ và giá trị cực đại có thể đạt tới 10KW.

Để kiểm soát năng lượng laser tác động lên vật liệu, cần phải điều chỉnh các thông số của laser. Các thông số quan trọng nhất là tốc độ quét và khoảng cách quét, vì hai thông số này quyết định khoảng cách giữa hai xung kề nhau tác động lên vật liệu. Khoảng cách giữa hai xung kề nhau càng gần, năng lượng được hấp thụ càng lớn.

So với khắc laser, khắc laser tiêu thụ ít năng lượng hơn, do đó tốc độ quét nhanh hơn. Khi quyết định lựa chọn khắc laser hay khắc laser, tốc độ quét là một thông số quyết định.

(2) Bước 2: Vật liệu hấp thụ năng lượng laser

Khi laser tác động lên bề mặt vật liệu, phần lớn năng lượng laser sẽ bị phản xạ bởi bề mặt vật liệu. Chỉ một phần nhỏ năng lượng laser được vật liệu hấp thụ và chuyển thành nhiệt. Để làm vật liệu bốc hơi, khắc laser cần nhiều năng lượng hơn, nhưng khắc laser chỉ cần ít năng lượng hơn để làm nóng chảy vật liệu.

Khi năng lượng hấp thụ chuyển thành nhiệt, nhiệt độ của vật liệu sẽ tăng lên. Khi đạt đến điểm nóng chảy, bề mặt vật liệu sẽ nóng chảy và tạo thành sự thay đổi.

Đối với laser bước sóng 1064mm, tỷ lệ hấp thụ nhôm khoảng 5% và thép hơn 30%. Điều này khiến mọi người nghĩ rằng thép dễ khắc laser hơn. Nhưng thực tế không phải vậy. Chúng ta cũng cần xem xét các đặc tính vật lý khác của vật liệu, chẳng hạn như điểm nóng chảy.

(3) Bước 3: Bề mặt vật liệu sẽ có sự giãn nở cục bộ và thay đổi độ nhám.

Khi vật liệu tan chảy và nguội đi trong vài mili giây, độ nhám của bề mặt vật liệu sẽ thay đổi để tạo thành dấu hiệu vĩnh viễn bao gồm số sê-ri, hình dạng, logo, v.v.

Việc đánh dấu các họa tiết khác nhau trên bề mặt vật liệu cũng sẽ dẫn đến sự thay đổi màu sắc. Để đánh dấu laser chất lượng cao, độ tương phản đen trắng là tiêu chuẩn kiểm tra tốt nhất.

Khi bề mặt vật liệu thô có sự phản xạ khuếch tán của ánh sáng tới, bề mặt vật liệu sẽ có màu trắng;

Khi bề mặt vật liệu thô hấp thụ hầu hết ánh sáng chiếu tới, bề mặt vật liệu sẽ có màu đen.

Trong khi đó, đối với khắc laser, xung laser mật độ năng lượng cao tác động lên bề mặt vật liệu. Năng lượng laser chuyển thành nhiệt, biến vật liệu từ trạng thái rắn sang trạng thái khí để loại bỏ bề mặt vật liệu.

Vậy nên chọn khắc laser hay khắc laser?

Sau khi biết được sự khác biệt giữa khắc laser và khắc laser, điều tiếp theo cần cân nhắc là quyết định nên chọn loại nào. Và chúng ta cần xem xét 3 yếu tố.

1. Khả năng chống mài mòn

Khắc laser có độ xuyên thấu sâu hơn khắc laser. Do đó, nếu cần sử dụng vật liệu trong môi trường mài mòn hoặc cần xử lý sau như phun cát bề mặt hoặc xử lý nhiệt, nên sử dụng khắc laser.

2. Tốc độ xử lý

So với khắc laser, khắc laser có độ xuyên thấu thấp hơn, do đó tốc độ xử lý cao hơn. Nếu môi trường làm việc tại vị trí gia công không có sự mài mòn, nên khuyến nghị sử dụng khắc laser.

3. Khả năng tương thích

Khắc laser sẽ làm tan chảy vật liệu thành những phần không đồng đều, trong khi khắc laser sẽ làm vật liệu bay hơi tạo thành rãnh. Vì khắc laser cần đủ năng lượng laser để vật liệu đạt đến nhiệt độ thăng hoa và sau đó bay hơi trong vài mili giây, nên khắc laser không thể thực hiện được trên tất cả các vật liệu.

Từ những giải thích trên, chúng tôi tin rằng bây giờ bạn đã hiểu rõ hơn về khắc laser và đánh dấu laser.

Sau khi quyết định chọn loại nào, việc tiếp theo là bổ sung một máy làm lạnh hiệu quả. Máy làm lạnh công nghiệp S&A được thiết kế chuyên biệt cho các loại máy khắc laser, máy khắc laser, máy cắt laser, v.v. Tất cả máy làm lạnh công nghiệp đều là thiết bị độc lập, không cần nguồn cấp nước bên ngoài, công suất làm mát từ 0,6KW đến 30KW, đủ mạnh để làm mát hệ thống laser từ công suất nhỏ đến công suất trung bình. Tìm hiểu đầy đủ các mẫu máy làm lạnh công nghiệp S&A tại https://www.teyuchiller.com/products