Principiul de bază al sistem de marcare cu laser este că un fascicul laser continuu de înaltă energie este generat de generatorul laser, iar laserul focalizat acționează asupra materialului de imprimare, ceea ce face ca materialul de suprafață să se topească sau chiar să se vaporizeze instantaneu. Prin controlul traseului laser pe suprafața materialului, se pot forma semnele grafice și grafice necesare.
Marcarea cu laser se caracterizează prin procesare fără contact, care poate fi marcată pe orice suprafață cu formă specială, fără deformare și solicitare internă. Este potrivit pentru marcarea materialelor precum metale, materiale plastice, sticla, ceramica, lemn, piele etc.
Sistem de marcare a modului masca
Marcarea cu mască se mai numește și marcare prin proiecție. Sistemul de marcare a măștii este compus din laser, mască și lentilă de imagistică. Principiul său de funcționare este că fasciculul laser extins cu telescopul este proiectat uniform pe masca realizată în prealabil, iar lumina este transmisă din spațiul sculptat. Modelul de pe placa de mască este imaginea piesei de prelucrat (planul focal) prin lentilă. De obicei, fiecare puls poate forma un marker. Suprafața materialului iradiat de laser este încălzită rapid pentru a se vaporiza sau produce o reacție chimică, iar culoarea se schimbă pentru a forma semne clare și distincte. CO2 laserul și laserul YAG sunt de obicei utilizate pentru marcarea modului mască. Principalul avantaj al marcarii modului masca este ca un impuls laser poate face un marcaj complet, incluzand mai multe simboluri simultan, astfel incat viteza de marcare este rapida. Pentru cantități mari de produse, acesta poate fi marcat direct pe linia de producție. Dezavantajele sunt flexibilitatea slabă și utilizarea redusă a energiei.
Sistem de marcare a matricei
Folosește mai multe lasere mici pentru a emite impulsuri în același timp. După trecerea prin reflector și prin lentila de focalizare, mai multe impulsuri laser elimină (topesc) gropi mici de dimensiune și adâncime uniforme de pe suprafața materialului marcat. Fiecare caracter și model este compus din aceste mici gropi negre rotunde, în general 5 puncte în linii orizontale și 7 puncte în linii verticale, formând astfel o matrice de 5 × 7. În general, RF de mică putere excitat CO2 laserul este utilizat în marcarea matricei, iar viteza sa de marcare poate ajunge până la 6000 de caractere/mu. Prin urmare, a devenit o alegere ideală pentru marcarea online de mare viteză. Dezavantajul său este că poate marca doar caractere cu matrice de puncte și poate atinge doar o rezoluție de 5 × 7, ceea ce este neajutorat pentru caracterele chinezești.
Sistem de marcare prin scanare
Sistemul de marcare prin scanare este compus din computer, laser și mecanism de scanare XY. Principiul său de funcționare este de a introduce informațiile necesare pentru a marca în computer. Calculatorul controlează mecanismul de scanare laser și XY conform programului proiectat în prealabil, astfel încât punctul laser de înaltă energie transformat printr-un sistem optic special să poată scana și deplasa pe suprafața prelucrată pentru a forma semne.
În general, mecanismul de scanare XY are 2 tipuri de structură: unul este scanarea mecanică, celălalt este scanarea galvanometru.
Scanare mecanică
Sistemul de marcare cu scanare mecanică nu mișcă fasciculul prin modificarea unghiului de rotație al oglinzii, ci schimbă coordonata XY a oglinzii prin metoda mecanică, astfel încât să schimbe poziția fasciculului laser care ajunge la piesa de prelucrat. Mecanismul de scanare XY al acestui sistem de marcare este de obicei montat cu un plotter. Procesul său de lucru: fasciculul laser trece prin calea luminii de rotire a reflectorului și apoi prin stiloul luminos (lentila de focalizare) pentru a trage asupra piesei de prelucrat. Printre acestea, brațul stiloului plotterului se poate mișca înainte și înapoi de-a lungul axei x cu reflectorul; stiloul luminos și reflectorul său superior (ambele fixate împreună) se pot deplasa numai de-a lungul direcției axei y. Sub controlul computerului (de obicei prin portul paralel pentru a scoate semnalul de control), mișcarea stiloului luminos în direcția Y și mișcarea brațului stiloului în direcția X pot face ca laserul de ieșire să ajungă în orice punct din plan, marcând astfel orice grafică și caractere.
Scanarea galvanometrului
Sistemul de marcare cu scanare galvanometru este compus în principal din laser, oglindă de deviere XY, lentilă de focalizare și computer. Principiul de funcționare este că fasciculul laser este incident pe 2 oglinzi (oglinzi vibratoare), iar unghiul de reflexie al oglinzilor este controlat de computer. Cele 2 oglinzi se pot scana de-a lungul axelor X, respectiv Y, astfel incat sa se realizeze deflexia fasciculului laser, astfel incat focalizarea laser cu o anumita densitate de putere se deplaseaza pe materialul de marcat in functie de cerintele cerute, lasand astfel urme permanente pe suprafata materialului si pe locul de focalizare Poate fi un cerc sau un dreptunghi.
În sistemul de marcare cu galvanometru, se pot folosi grafice vectoriale și caractere. Această metodă utilizează software-ul de grafică din computer pentru a procesa grafica. Are caracteristicile de înaltă eficiență, precizie bună și fără distorsiuni, ceea ce îmbunătățește foarte mult calitatea și viteza de marcare cu laser. În același timp, poate fi adoptată și metoda de marcare a tipului galvanometru, care este foarte potrivită pentru marcarea online. În funcție de linia de producție cu viteză diferită, se poate utiliza un galvanometru de scanare sau 2 galvanometre de scanare. În comparație cu marcajul matricei menționat mai sus, poate marca mai multe informații despre zăbrele.
În general, sistemul de marcare cu scanare galvanometru utilizează laser cu fibră cu lungime de undă de lucru continuă a pompei optice de 1.06 μm, iar puterea de ieșire este de 10 ~ 120W. Ieșirea laser poate fi continuă sau Q-switch. RF dezvoltat entuziasmat CO2 laserul este, de asemenea, utilizat în mașina de marcat cu laser de scanare galvanometru.
Marcarea prin scanare cu galvanometru a devenit produsul principal datorită gamei sale largi de aplicații, marcajului vectorial și marcajului cu matrice de puncte, intervalului de marcare reglabil, viteză de răspuns rapidă, viteză mare de marcare (pot fi marcate sute de caractere pe secundă), calitate înaltă a marcajului, etanșare bună performanța căii optice și adaptabilitate puternică la mediu. A devenit produsul principal și este considerat a reprezenta direcția de dezvoltare a mașinii de marcat cu laser în viitor. Are o perspectivă largă de aplicare.
Laserul utilizat pentru marcare include în principal laserul cu fibră și CO2 laser. Laserul produs de laserul cu fibră poate fi bine absorbit de metal și de majoritatea materialelor plastice, iar lungimea de undă (1.06 μm) și punctul mic de focalizare sunt potrivite pentru marcarea de înaltă rezoluție pe metale și alte materiale. Lungimea de undă a CO2 laserul este de 10.6 μ M. produsele din lemn, sticlă, polimer și majoritatea materialelor transparente au un efect de absorbție bun, deci este potrivit în special pentru marcarea pe suprafață nemetalice.
Dezavantajul laserului cu fibră și CO2 laserul este că daunele termice și difuzia termică a materialelor sunt grave, iar efectul de margine fierbinte face adesea eticheta neclară. În schimb, lumina UV produsă de laserul excimer nu încălzește materialul, ci doar evaporă suprafața materialului, ceea ce produce un efect fotochimic asupra structurii suprafeței și lasă o urmă pe suprafața materialului. Prin urmare, la marcarea cu laser excimer, marginea semnului este foarte clară. Datorită absorbției puternice a luminii ultraviolete, efectul laserului asupra materialului are loc numai pe stratul de suprafață al materialului și aproape că nu există niciun fenomen de ardere pe material. Prin urmare, laserul excimer este mai potrivit pentru marcarea materialului.
