Já alguma vez considerou os passos essenciais para operar em segurança uma máquina de gravação a laser? Este guia abrange protocolos de segurança essenciais, desde a configuração e manutenção adequadas até ao equipamento de proteção e procedimentos de emergência. Ao seguir estas directrizes, pode garantir um ambiente de trabalho seguro e evitar acidentes. Pronto para tornar o seu processo de gravação a laser eficiente e seguro? Mergulhe nos pormenores para proteger o seu espaço de trabalho.
Desde a sua introdução em 1960, a tecnologia laser encontrou rapidamente aplicações na indústria transformadora. Subsequentemente, à medida que a compreensão da teoria subjacente se aprofundou, vários tipos de lasers evoluíram, alargando a sua gama de aplicações e aumentando progressivamente a sua escala de utilização, o que conduziu a benefícios sociais e económicos substanciais.
Sendo uma das altas tecnologias, a tecnologia laser é um marco importante dos avanços científicos e tecnológicos do século XX e faz parte integrante da optoelectrónica na moderna sociedade da informação.
Não só atrai a atenção das nações tecnologicamente avançadas, como também de muitos países em desenvolvimento, que investem fortemente neste sector.
Desde a década de 1980, muitos governos incorporaram a tecnologia laser nos seus planos de desenvolvimento nacional. Por exemplo, o AWE do Reino Unido, o programa de fusão laser dos EUA e o plano quinquenal de investigação laser do Japão.
A implementação destes planos acelerou o desenvolvimento da tecnologia laser, promovendo uma indústria vibrante e emergente.
Simultaneamente, a progressão da tecnologia laser impulsionou significativamente os avanços e melhorias em várias tecnologias, disciplinas e níveis de produção, causando um impacto global.
No estrangeiro, os rolos anilox de cerâmica gravados a laser para impressão flexográfica são utilizados há muitos anos, sendo a qualidade a chave do seu sucesso. As máquinas de gravação a laser podem inscrever padrões contínuos e sem falhas nos cilindros de impressão.
No entanto, para padrões não contínuos, o custo das chapas e cilindros gravados a laser pode ser mais elevado. Embora o longo tempo de vida e a elevada qualidade de impressão das chapas e cilindros possam compensar o custo mais elevado da produção de chapas, esta despesa pode ainda assim atrasar o desenvolvimento da tecnologia de gravação a laser.
Atualmente, a qualidade continua a ser um fator crucial, mas o foco mudou para a produtividade. As gráficas exigem cilindros anilox de elevado número de linhas com uma boa qualidade de gravação, o que requer um tempo considerável.
Para aumentar a qualidade e reduzir os custos, a tecnologia de gravação a laser deve ser melhorada e a velocidade de gravação a laser deve ser aumentada. Neste domínio, foram realizados progressos notáveis.
Em princípio, é fácil utilizar um laser para gravar um padrão de grelha num rolo revestido de cerâmica. O rolo de cerâmica é colocado num torno e rodado, um feixe de laser é focado na superfície do rolo e o feixe move-se ao longo do comprimento do rolo, ligando-se e desligando-se continuamente.
Consequentemente, a superfície do rolo é preenchida com pequenos orifícios. O tamanho e o padrão da grelha dependem de muitos factores variáveis.
Para a gravação de grelhas grosseiras, como os rolos de cola, basta uma ligeira melhoria do processo. No entanto, a gravação de rolos anilox de alta qualidade é uma história completamente diferente. As lojas de impressão flexográfica necessitam de rolos anilox que proporcionem um desempenho consistente da tinta.
Isto significa que a forma da grelha deve ser uniforme e que as variações de volume devem ser minimizadas. O padrão da grelha também precisa de ser regular para garantir uma transferência de tinta uniforme, especialmente ao imprimir áreas sólidas.
A gravação a laser é uma técnica comum na tecnologia laser. Existem três tipos de laser gravação: Gravação a laser CO2, gravação a laser Nd: YAG e gravação a laser excimer. Cada uma destas técnicas de gravação a laser tem as suas características e vantagens únicas, o que as torna adequadas para diferentes áreas de aplicação.
No final dos anos 70, Buekley e Jenkins começaram a desenvolver cilindros anilox gravados a laser. Antes disso, a maioria era gravada utilizando lasers de CO2 com dióxido de carbono gasoso como meio de laser.
Os rolos anilox gravados a laser CO2 satisfizeram amplamente as necessidades de desenvolvimento da indústria de impressão flexográfica, especialmente a indústria de impressão de embalagens.
A aplicação bem sucedida de rolos anilox de cerâmica gravados a laser em prensas de impressão flexográfica pode ser considerada um dos principais factores que contribuem para o rápido desenvolvimento da impressão flexográfica nos últimos anos.
Este facto permitiu à flexografia competir com a litografia e a gravura. A máquina de gravação a laser CO2 passou por três fases de desenvolvimento:
A primeira geração de máquinas de gravação a laser de dióxido de carbono utilizava essencialmente lasers como escalas amplificadas de canetas de luz, controladas por um interrutor de pé, que podiam ser utilizadas para reproduzir caligrafia, imagens curvilíneas e retratos. O laser grava uma imagem semelhante à original na peça de trabalho. Trata-se de um gravador a laser de CO2 simples e primitivo, de baixo custo.
A segunda geração de gravadores a laser CO2 foi concebida para a gravação de imagens em madeira, controlada por uma máquina de chip único para digitalizar o ponto de luz linha a linha na plataforma XY. O laser é desligado nas partes claras do original e ligado nas partes escuras, processando assim uma imagem a preto e branco.
O diâmetro de focagem do laser é de 0,4 mm e as regiões negras da imagem são essencialmente compostas por uma série de linhas com 0,4 mm de largura e 2,2 mm de profundidade.
Uma imagem pode ser dividida em 550 linhas, e a cabeça de leitura também pode efetuar uma leitura síncrona. A cabeça de leitura tem uma abertura de 0,4 mm, constituída por um tubo de luz semicondutor e um tubo de receção, que recebe a luz reflectida da imagem iluminada pelo tubo de emissão e controla o interrutor do laser de CO2 depois de obter o valor limite através da máquina de chip único.
A terceira geração de sistemas de controlo do CO2 substitui o chip único por um computador pessoal no sistema de controlo, pelo que também é conhecido como um gravador a laser CO2 controlado por microcomputador.
Utiliza uma câmara CCD para ler 512*512 pixels e os respectivos níveis de cinzentos de uma só vez. O método de dithering é utilizado para converter 256 níveis de escala de cinzentos na densidade de pontos pretos da área, comprimindo grandemente a capacidade de informação, ultrapassando os níveis de brilho e de escala de cinzentos da imagem, resolvendo o problema da ampliação e redução da imagem e completando a leitura de imagens tridimensionais e de grande escala, bem como o armazenamento e processamento de múltiplas informações de imagem.
Estão a ser feitos esforços constantes para melhorar a qualidade dos rolos anilox de cerâmica gravados a laser, para que a qualidade dos produtos de impressão flexográfica possa alcançar ou mesmo ultrapassar a impressão offset e de gravura.
Por conseguinte, melhorando a precisão da produção de chapas, exigindo rigorosamente a finura (número de linhas) e a capacidade de armazenamento de tinta dos rolos anilox de cerâmica, após vários anos de exploração e esforços, os rolos anilox de cerâmica gravados a laser com Nd: YAG foram finalmente lançados por volta de 1996.
Os lasers Nd: YAG são fabricados através da dopagem do substrato de granada de ítrio e alumínio (Y3AL3O12) com óxido de neodímio (Nd2O3). Os iões activados são também iões de neodímio, com um comprimento de onda de saída de 1,06um.
Devido à estreita linha espetral de fluorescência do Nd: YAG, à elevada eficiência quântica e à boa condutividade térmica, é o único laser de estado sólido O laser de estado sólido com maior capacidade de funcionamento contínuo entre os três tipos de lasers de estado sólido e é normalmente utilizado no processamento térmico a laser.
O excimer laser é um laser ultravioleta de alta potência e alta eficiência. Desempenha um papel importante na microfabricação de cerâmicas, polímeros e outros materiais devido às suas muitas características. Com o crescimento contínuo da microfabricação e das exigências de alta precisão, desde o advento do excimer laser, este tem sido altamente valorizado por países de todo o mundo.
O plano Eureka da Comunidade Europeia (EREKA), o programa Advanced Manufacturing and Mechatronics Towards the 21st Century (AMMTRI) do governo japonês, bem como o programa 863 e o programa Super 863 da China, dão prioridade ao desenvolvimento de lasers de excímero, que tem progredido rapidamente.
O mecanismo de gravação por laser de excímero: A gravação por excimer laser é um processo fotoquímico direto nos materiais. O mecanismo pelo qual o excimer laser interage com o material processado é designado por ablação, incluindo a quebra de ligações foto-induzida e a explosão do produto.
Quando a energia do fotão do excimer laser é superior à energia da ligação química do polímero, a ligação química é quebrada, o volume específico de uma pequena área na superfície do material aumenta subitamente e, quando a taxa de quebra da ligação excede um determinado limiar, os fragmentos da superfície descolam-se, completando a gravação.
O advento e a evolução dos lasers de excímero proporcionaram ferramentas poderosas para uma vasta gama de aplicações industriais e de investigação científica.
Devido ao seu comprimento de onda no espetro ultravioleta e ultravioleta profundo, à elevada energia de impulso e energia de fotões, à elevada taxa de repetição e à estreita largura de impulso, a maioria dos metais e não metais absorve fortemente a luz ultravioleta. Esta absorção permite que os lasers de excímero realizem tarefas que outros calor laser não o podem fazer, alargando assim a gama de aplicações do processamento a laser.
Como a estabilidade e a fiabilidade dos lasers de excímeros melhoraram nos últimos anos, estes têm encontrado amplas aplicações em ciências biomédicas, ciências dos materiais, microfabricação e fotoquímica.
Após análise, é evidente que os lasers YAG são excelentes no processamento de materiais metálicosenquanto o CO2 são superiores para materiais não metálicos. Os lasers de excímero, por outro lado, têm uma vantagem na microfabricação e em tarefas de alta precisão.
A utilização da tecnologia de gravação a laser Nd: YAG na produção de rolos de impressão flexográfica melhorou significativamente o desempenho dos produtos gravados e estimulou os avanços na própria tecnologia de gravação a laser. À medida que a tecnologia nesta área continua a amadurecer, prevemos realizações ainda maiores no futuro.
Analisando o estado atual da tecnologia global de gravação a laser, o CO2 a gravação a laser, a gravação a laser YAG e a gravação a laser excimer demonstram, cada uma delas, os seus pontos fortes únicos, bem como algumas deficiências.
O funcionamento coordenado destes três métodos de processamento, a expansão da variedade de produtos e o aumento do desempenho dos produtos gravados são, sem dúvida, as melhores escolhas para o atual processamento de gravação a laser de cilindros anilox de cerâmica.
Por conseguinte, os fornecedores de equipamento de gravação a laser fornecem normalmente tanto as emissões de CO2 e YAG nos seus pacotes, enquanto a gravação de alta precisão deve utilizar lasers de excímero. O processamento da gravação por laser de excímero é a principal direção de investigação para o fabrico de alta precisão.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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