レーザーマーキングマシン原理と応用

I.レーザーマーキングマシンとは？

レーザーマーキングマシンは、高エネルギー密度のレーザーをワークピースの一部に局所的に照射し、表面材料を蒸発させたり、色を変える化学反応を起こさせたりして、永久的なマークを残す。

II.レーザーマーキングマシンの種類

1.レーザーの物質吸収の特徴から、レーザーは大きく2つに分けられる。ひとつはランプ励起のYAG（固体）レーザーで、もうひとつはCO2（炭酸ガス）レーザーである。

2.レーザーの種類によって、以下のように分類されます：CO2レーザマーキングマシン、半導体レーザマーキングマシン、YAGレーザマーキングマシン、ファイバーレーザマーキングマシン。

3.レーザーの視認性による分類は以下の通り。 レーザーマーキングマシン (不可視レーザー）、グリーンレーザーマーキングマシン（可視レーザー）、および赤外線レーザーマーキングマシン（不可視レーザー）。

4.深紫外レーザマーキング機（266nm）、グリーンレーザマーキング機（532nm）、ランプ励起YAGレーザマーキング機（1064nm）、サイドポンプ半導体YAGレーザマーキング機、エンドポンプ半導体YAGレーザマーキング機（1064nm）、ファイバーレーザマーキング機（1064nm）、CO2レーザマーキング機（10.64um）。

III.動作原理

1.ランプ励起YAGレーザマーキングマシン：

エネルギー源（励起光源）としてクリプトンランプを使用し、レーザーを発生させる媒質としてND：YAGを使用する。

特定の波長を放射することで、加工材料にエネルギー準位遷移を起こさせ、レーザーを放出させることができる。レーザーエネルギーを増幅した後、材料加工用のレーザービームが形成される。

2.CO2 レーザーの印機械：

CO2ガスを作動物質として利用し、レーザー生成媒体であるCO2ガスを放電管に充填する。

電極に高電圧を印加すると、放電管はグロー放電を発生し、ガス分子からレーザーを放出する。レーザーエネルギーを増幅した後、材料加工用のレーザービームが形成される。

3.半導体サイド励起YAGレーザー加工機：

この装置は、波長808nmの半導体レーザーダイオードをNd:YAG媒質の励起に使用し、多数の反転粒子を形成する。

Qスイッチの効果により、波長1064nmの巨大なパルスレーザー出力が生成される。高い電気光学変換効率を誇り、金属・非金属を問わずマーキングが可能。

4.ファイバーレーザーマーキングマシン：この機械は繊維を通してレーザーを直接出力します。

IV.マーキングの範囲と技術的パラメータ

1.CO2 レーザーの印機械：

このマシンは、様々な種類の彫刻が可能である。 非金属 紙、革、木、プラスチック、プレキシガラス、布、アクリル、竹、ゴム、水晶、翡翠、陶磁器、ガラス、人工石など。

これはCO2を使用する。 ガスレーザー チューブ、拡大焦点光学系、高速ガルバノスキャナー。安定した性能、長寿命、メンテナンスフリー、コストパフォーマンスに優れています。

技術的パラメータ：

• レーザー波長：10.64μm
• レーザー繰り返し周波数：20-100kHz
• 標準彫刻範囲：最小2.5mmX2.5mm、最大500mm×500mm
• 彫刻の深さ: ≤2mm か≤8mm
• 彫刻の回線速度: ≤7000mm/s
• 最小線幅: ≤ 0.05mm または ≤ 0.15mm
• 繰り返し精度：±0.001mm
• マシンパワー最小300W、最大4KW
• レーザー出力:10W、30W、50W、100W

2.YAG ガルバノメーター レーザー マーキングマシン：

金属、金属酸化物、ガラス、プラスチックを含む様々な材料に適しています。高速スキャニングミラーにより、短時間で画像スキャニングを完了し、精巧なマーキングを実現。

デザインは合理的で、職人技は洗練されており、外観は高級感がある。装備は a CNC ロータリーヘッド、自動治具、ローディング/アンローディング生産ラインは、ユーザーの要求に従ってください。

3.緑レーザーの印機械、紫外線レーザーの印機械：

主に超微細IC製品やその他のハイエンド・アプリケーションに使用される。これらの機械はより高価で、通常はカスタマイズされる。

4.ファイバーレーザーマーキング

主に、深さ、滑らかさ、精度が高度に要求される分野で使用される。

V.レーザーマーキングの利点

1.表面素材が剥がれるため、マーキングが長期間そのまま残る。情報を永久保存できる。

2.レーザーは製品に固有のシリアル番号をマーキングすることができ、製品の識別とトレーサビリティを容易にします。レーザーマーキングの特殊効果は、従来のプロセスでは模倣が困難です。

3. レーザー加工 は無毒無害で、シルクスクリーンの腐食のような欠点もない。

VI.一次元コードと二次元コードの比較

1.一次元バーコード：

一次元バーコードは、一方向（通常は水平方向）の情報のみを表現し、垂直方向の情報は表現しない。その高さは通常、読み取り機の位置合わせの便宜のためである。

デメリット

• データ容量が小さい：30文字程度
• 文字と数字のみ。
• バーコードのサイズが比較的大きい（スペース利用率が低い）。
• バーコードが破損していると読み取ることができません。

2.二次元バーコード：

縦横の2次元空間に情報を格納するバーコード。平面（二次元）上に一定の規則に従って配置された特定の幾何学図形を使用する。黒と白が交互に配置され、データシンボル情報を記録する。

一般的に使用されるコードには、Data Matrix、Maxi Code、Aztec、QR Code、Vericode、PDF417、Ultracode、Code 49、Code 16Kなどがある。

利点がある：

• 高密度エンコード、大容量情報。
• エンコード範囲が広い。
• 強力なエラー修正能力。
• 信頼性の高いデコード。
• 暗号化措置を導入することもできる。
• 低コストで作りやすく、耐久性がある。