Lasermarkeermachines: Principes en toepassingen

I. Wat is een lasermarkeermachine?

Een lasermarkeermachine gebruikt lasers met een hoge energiedichtheid om delen van een werkstuk plaatselijk te bestralen, waardoor oppervlaktemateriaal verdampt of chemische reacties ondergaat die van kleur veranderen en zo een permanent merkteken achterlaat.

II. Soorten lasermarkeermachines

1. Op basis van de kenmerken van de materiaalabsorptie van lasers kunnen lasers worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën. Het ene type maakt gebruik van lampgepompte YAG-lasers (vastestoflasers), terwijl het andere type CO2-lasers (kooldioxidelasers) gebruikt.

2. Op basis van de verschillende lasertypes kunnen we een indeling maken in: CO2-lasermarkeermachines, halfgeleiderlasermarkeermachines, YAG-lasermarkeermachines en vezellasermarkeermachines.

3. Classificatie volgens laser zichtbaarheid kan zijn: ultraviolet lasermarkeermachines (onzichtbaar), groene lasermarkeermachines (zichtbare laser) en infrarood lasermarkeermachines (onzichtbare laser).

4. Op basis van de verschillende lasergolflengtes kunnen ze worden gegroepeerd als: diep-ultraviolette lasermarkeermachines (266 nm), groene lasermarkeermachines (532 nm), lampgepompte YAG-lasermarkeermachines (1064 nm), zijdelings gepompte halfgeleider YAG-lasermarkeermachines, endgepompte halfgeleider YAG-lasermarkeermachines (1064 nm), vezellasermarkeermachines (1064 nm) en CO2-lasermarkeermachines (10,64 um).

III. Werkingsprincipe

1. Lampgepompte YAG-lasermarkeermachine:

Het gebruikt een kryptonlamp als energiebron (excitatiebron) en ND: YAG als medium om de laser te produceren.

Het uitzenden van een specifieke golflengte kan het werkende materiaal aanzetten tot het produceren van een energieniveau-overgang en een laser vrijgeven. Na versterking van de laserenergie wordt een laserstraal gevormd voor materiaalbewerking.

2. CO2-lasermarkeermachine:

Met CO2-gas als werkstof vult de machine de ontladingsbuis met CO2-gas, dat dient als laserproducerend medium.

Wanneer er een hoge spanning op de elektrode wordt gezet, genereert de ontladingsbuis een gloedontlading, waarbij de laser vrijkomt uit de gasmoleculen. Na versterking van de laserenergie wordt een laserstraal gevormd voor materiaalbewerking.

3. Halfgeleider Side-Pumped YAG-lasermarkeermachine:

Deze machine gebruikt een halfgeleiderlaserdiode met een golflengte van 808 nm om het Nd: YAG-medium te pompen, wat leidt tot de vorming van een groot aantal omgekeerde deeltjes.

Onder invloed van de Q-switch wordt een gigantische laserpuls met een golflengte van 1064 nm geproduceerd. Deze machine heeft een hoge elektro-optische conversie-efficiëntie en kan zowel metalen als niet-metalen materialen markeren.

4. Vezellasermarkeermachine: Deze machine stuurt de laser rechtstreeks door de vezel.

IV. Markeringsbereik en technische parameters

1. CO2-lasermarkeermachine:

Deze machine kan een breed scala aan niet-metalen materialen, zoals papier, leer, hout, plastic, plexiglas, stof, acryl, bamboe, rubber, kristal, jade, keramiek, glas en kunststeen.

Het maakt gebruik van een CO2 gaslaser buis, een optisch systeem om scherp te stellen en een galvanometerscanner met hoge snelheid. Het systeem presteert stabiel, duurzaam, onderhoudsvrij en kosteneffectief.

Technische parameters:

• Lasergolflengte: 10,64 μm
• Laserherhalingsfrequentie: 20-100 kHz
• Standaard graveerbereik: Minimum 2.5mmX2.5mm, Maximum 500mm×500mm
• Diepte graveren: ≤2mm of ≤8mm
• Graveerlijnsnelheid: ≤7000mm/s
• Minimale lijndikte: ≤ 0,05 mm of ≤ 0,15 mm
• Herhaalbaarheid Nauwkeurigheid: ±0,001mm
• Machinevermogen: Minimaal 300W, maximaal 4KW
• Laservermogen: 10W, 30W, 50W, 100W

2. YAG Galvanometer-laser Markeermachine:

Geschikt voor diverse materialen, waaronder metalen, metaaloxiden, glas en kunststoffen. De scanspiegel met hoge snelheid kan het scannen van beelden in zeer korte tijd voltooien, wat resulteert in prachtige markeringen.

Het ontwerp is rationeel, het vakmanschap verfijnd en het uiterlijk is premium. Het kan worden uitgerust met een CNC roterende kop, automatische inrichtingen en laad-/ontlaadproductielijn volgens de eisen van de gebruiker.

3. Groene lasermarkeermachine, ultraviolette lasermarkeermachine:

Voornamelijk gebruikt voor ultrafijne IC-producten en andere hoogwaardige toepassingen. Deze machines zijn duurder en worden meestal op maat gemaakt.

4. Vezellasermarkeren:

Voornamelijk gebruikt in velden waar hoge eisen worden gesteld aan diepte, gladheid en precisie.

V. Voordelen van lasermarkeren

1. De markering blijft na verloop van tijd intact omdat het oppervlaktemateriaal wordt afgepeld. De informatie kan permanent worden bewaard.

2. Lasers kunnen producten markeren met unieke serienummers, wat productidentificatie en traceerbaarheid vergemakkelijkt. De speciale effecten van lasermarkeren zijn moeilijk na te bootsen met traditionele processen.

3. Laserbewerking is niet giftig en onschadelijk, zonder de nadelen van processen zoals zeefdrukcorrosie.

VI. Vergelijking tussen eendimensionale en tweedimensionale codes

1. Eendimensionale streepjescode:

Een eendimensionale barcode drukt alleen informatie uit in één richting (meestal horizontaal), en drukt geen informatie uit in verticale richting. De hoogte is meestal voor het gemak van de uitlijning van de lezer.

Nadelen:

• Kleine gegevenscapaciteit: Ongeveer 30 tekens.
• Kan alleen letters en cijfers bevatten.
• De barcode is relatief groot (weinig ruimtegebruik).
• De barcode kan niet worden gelezen als deze beschadigd is.

2. Tweedimensionale streepjescode:

Een streepjescode die informatie opslaat in een tweedimensionale ruimte, zowel horizontaal als verticaal. Er wordt gebruikgemaakt van een bepaalde geometrische vorm die volgens bepaalde regels op een vlak (tweedimensionaal) is gerangschikt. De afwisselend zwarte en witte vormen leggen de informatie van het gegevenssymbool vast.

De meest gebruikte codes zijn Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K, enz.

Voordelen:

• Codering met hoge dichtheid, grote informatiecapaciteit.
• Breed coderingsbereik.
• Sterk vermogen tot foutcorrectie.
• Betrouwbaar decoderen.
• Encryptiemaatregelen kunnen worden ingevoerd.
• Lage kosten, gemakkelijk te maken, duurzaam.