Лазерне маркування широко визнано найнадійнішим, чистим і постійним методом ідентифікації продукції в сучасному виробництві. Однак багатьом менеджерам із закупівель фактичний процес лазерного малювання мікро-символа з неймовірною швидкістю може здаватися магією.
Щоб допомогти промисловим користувачам зрозуміти технологію їхнього обладнання, OMA JET пропонує-поглиблений погляд на фундаментальну фізику та основні механічні компоненти професійних систем лазерного маркування.
1. Наука про пучок: стимульоване випромінювання
Слово «ЛАЗЕР» є абревіатурою відПосилення світла стимульованим випромінюванням. На відміну від стандартних джерел світла (як-от лампочки), які випромінюють розсіяні різнокольорові-хвилі, лазер виробляє світловий промінь, який є монохроматичним (одна певна довжина хвилі), когерентним (хвилі мають фазу) і колімованим (хвилі поширюються вузьким паралельним шляхом).
Для створення цього унікального променя потрібні три ключові елементи:
Активне середовище:Це може бути газ (як CO2), твердий-кристал або леговане оптичне волокно. Він визначає довжину хвилі лазера.
Джерело енергії (накачування):Електрична енергія або оптичне світло накачується в активне середовище, збуджуючи його атоми до більш високого енергетичного стану.
Оптичний резонатор:Дзеркала, розташовані на обох кінцях середовища, відбивають фотони, що виникають, туди-сюди, посилюючи світло, доки воно не вийде крізь частково відбиваюче дзеркало у вигляді сильно сфокусованого інтенсивного лазерного променя.
2. Розуміння довжин хвиль: волокна, CO2 та УФ
Причина, чому різні лазери маркують різні матеріали, полягає виключно в довжині електромагнітної хвилі. Різні матеріали поглинають світлову енергію в певних діапазонах спектру:
Волоконні лазери (довжина хвилі: 1064 нм):Працюючи в ближньому-інфрачервоному спектрі, волоконні лазери використовують активне середовище з оптичного волокна, легованого рідкі-земельними елементами. Метали та тверді полімери мають надзвичайно високий рівень поглинання при 1064 нм, що дозволяє лазеру швидко випаровувати або гравірувати поверхню.
Лазери CO2 (довжина хвилі: 10,6 мкм):Працюючи в далекому інфрачервоному спектрі, активним середовищем є суміш вуглекислого газу. Не-металеві та органічні матеріали (такі як дерево, картон, скло та ПЕТ-пластик) ідеально поглинають цю велику довжину хвилі, спричиняючи локальне термічне випаровування, яке створює чіткі, чисті сліди.
УФ-лазери (довжина хвилі: 355 нм):Працюючи в ультрафіолетовому спектрі, УФ-лазери створюються шляхом проходження твердотільного-лазера через спеціальні кристали-потроєння частоти. Оскільки фотони 355 нм мають величезну енергію, вони виконують «фото-абляцію» або «холодне маркування», безпосередньо розриваючи молекулярні зв’язки без виділення тепла, що робить їх ідеальними для над-делікатних субстратів.
3. Направлення променя: технологія сканування гальванометра (Galvo).
Лазерне джерело генерує статичний прямий промінь світла. Щоб перевести цей промінь у складний текст, серійні номери та 2D-коди, система використовуєСканер гальванометра(часто називають «гальво»).
Корпус galvo містить два високо-швидкісні, точні двигуни, оснащені мікро-дзеркалами.
Дзеркало осі X-згортає лазерний промінь горизонтально.
Дзеркало осі Y-спрямовує лазерний промінь вертикально.
Координуючи ці два дзеркала за допомогою передових цифрових плат керування, система може проводити сфокусовану лазерну пляму по полю маркування зі швидкістю, що досягає кількох тисяч міліметрів на секунду, досягаючи мікроскопічної повторюваності та бездоганного відстеження на рухомих виробничих лініях.
4. Тривалість життя та управління температурою
Промислові лазерні маркери створені для важкого-виробництва,-кілька змін. Джерела твердотільного-лазера (наприклад, у волоконно-волоконних системах OMA JET) неймовірно довговічні, пропонуючи типовий термін експлуатації, що перевищує100 000 годинсуцільної розмітки.
Щоб зберегти довговічність і запобігти дрейфу довжини хвилі, у корпус вбудовано ефективне керування температурою. У системах високої-потужності використовуються оптимізовані структури повітряного{2}}охолодження або рідинні-контури охолодження для ефективного розсіювання тепла, забезпечуючи стабільність резонатора лазера за постійних робочих навантажень без потреби в постійному обслуговуванні чи ручному вирівнюванні.
