Маркировка волоконным лазером. Сверхточная маркировка ювелирных изделий, электроники и брендинга.
Подробная схема



Обзор волоконно-лазерных гравировальных станков
Гравировальные машины с волоконным лазером представляют собой одно из самых передовых и эффективных решений для промышленных и коммерческих маркировок. В отличие от традиционных методов маркировки, волоконные лазеры предлагают чистый, высокоскоростной и очень прочный метод маркировки, который особенно хорошо работает на твердых и отражающих материалах.
Эти машины работают с использованием лазерного источника, который передается через гибкий оптоволоконный кабель, доставляя концентрированную световую энергию на поверхность заготовки. Этот сфокусированный лазерный луч либо испаряет материал поверхности, либо вызывает химическую реакцию, в результате которой получается четкая, высококонтрастная маркировка. Благодаря этому бесконтактному методу механическое напряжение на маркируемую деталь не оказывается.
Одним из ключевых преимуществ волоконных лазерных систем является их адаптивность. Они могут маркировать широкий спектр материалов, включая металлы (медь, титан, золото), конструкционные пластики и даже некоторые неметаллические предметы с покрытиями. Системы обычно поддерживают как статическую, так и динамическую маркировку, что позволяет использовать их в автоматизированных производственных линиях.
Помимо своей универсальности, волоконные лазерные станки хвалят за их долговечность, эффективность работы и минимальное обслуживание. Большинство систем имеют воздушное охлаждение, не имеют расходных материалов и отличаются компактными размерами, что делает их идеальными для мастерских и производственных сред с ограниченным пространством.
Отрасли, которые в значительной степени полагаются на технологию волоконного лазера, включают в себя точную электронику, медицинские инструменты, производство металлических табличек и брендинг предметов роскоши. С ростом спроса на подробные, постоянные и экологически чистые решения для маркировки волоконные лазерные граверы становятся неотъемлемой частью современных производственных процессов.
Как работает технология волоконной лазерной маркировки
Машины для маркировки волоконным лазером используют взаимодействие между концентрированным лазерным лучом и поверхностью материала для создания чистых, постоянных отметок. Основной рабочий механизм основан на поглощении энергии и термическом преобразовании, при котором материал претерпевает локализованные изменения из-за интенсивного тепла, генерируемого лазером.
В основе этой технологии лежит волоконный лазерный двигатель, который генерирует свет посредством вынужденного излучения в легированном оптическом волокне, обычно содержащем ионы иттербия. При подаче энергии мощными диодами накачки ионы испускают когерентный лазерный луч с узким спектром длин волн — обычно около 1064 нанометров. Этот лазерный свет особенно хорошо подходит для обработки металлов, конструкционных пластиков и материалов с покрытием.
Затем лазерный луч поступает через гибкую волоконную оптику на пару высокоскоростных сканирующих зеркал (гальвоголовок), которые управляют движением луча по полю маркировки. Фокусная линза (часто линза F-theta) концентрирует луч в небольшую точку высокой интенсивности на целевой поверхности. Когда луч попадает на материал, он вызывает быстрый нагрев в ограниченной области, что запускает различные поверхностные реакции в зависимости от свойств материала и параметров лазера.
Эти реакции могут включать карбонизацию, плавление, вспенивание, окисление или испарение поверхностного слоя материала. Каждый эффект производит разный тип отметки, например, изменение цвета, глубокую гравировку или рельефную текстуру. Поскольку весь процесс контролируется цифровым способом, машина может точно воспроизводить сложные узоры, серийные коды, логотипы и штрихкоды с точностью до микрона.
Процесс маркировки волоконным лазером бесконтактный, экологически чистый и исключительно эффективный. Он производит минимум отходов, не требует расходных материалов и работает с высокой скоростью и низким энергопотреблением. Его точность и долговечность делают его предпочтительным методом для постоянной идентификации и прослеживаемости во многих современных производственных секторах.
Технические характеристики волоконно-лазерных маркировочных машин
Параметр | Ценить |
---|---|
Тип лазера | Волоконный лазер |
Длина волны | 1064 нм |
Частота повторения | 1,6-1000 кГц |
Выходная мощность | 20-50 Вт |
Качество луча (М²) | 1.2-2 |
Максимальная энергия одиночного импульса | 0,8 мДж |
Общее потребление энергии | ≤0,5 кВт |
Размеры | 795 * 655 * 1520 мм |
Применение волоконно-лазерных маркировочных машин
Волоконные лазерные маркировочные машины широко применяются в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности, скорости, точности и способности создавать долговечную и контрастную маркировку на широком спектре материалов. Бесконтактная технология маркировки и низкие требования к обслуживанию делают их идеальными для задач, требующих постоянной идентификации, брендинга и отслеживания.
1. Автомобильная промышленность:
В автомобильной промышленности волоконно-лазерные маркеры широко используются для гравировки серийных номеров, кодов деталей двигателя, VIN (идентификационных номеров транспортного средства) и этикеток безопасности на металлических компонентах, таких как тормозные системы, коробки передач, блоки двигателей и детали шасси. Постоянство и стойкость лазерных меток гарантируют, что критически важные идентификационные данные останутся читаемыми даже после многих лет использования в суровых условиях.
2. Электроника и полупроводники:
Высокоточная лазерная маркировка незаменима в электронике для маркировки печатных плат (PCB), конденсаторов, микросхем и разъёмов. Высокое качество лазерного луча позволяет наносить микромаркировку, не повреждая хрупкие компоненты, обеспечивая при этом высокую читаемость QR-кодов, штрихкодов и номеров деталей.
3. Медицинские и хирургические изделия:
Маркировка волоконным лазером — предпочтительный метод идентификации хирургических инструментов, имплантатов и других медицинских приборов. Она соответствует строгим нормативным стандартам (например, UDI — уникальный идентификатор устройства), применяемым в сфере здравоохранения. Маркировка биосовместима, устойчива к коррозии и выдерживает стерилизацию.
4. Аэрокосмическая промышленность и оборона:
В аэрокосмической промышленности детали должны быть прослеживаемыми, сертифицированными и способными выдерживать экстремальные условия. Волоконные лазеры используются для перманентной маркировки лопаток турбин, датчиков, компонентов планера и идентификационных бирок с данными, необходимыми для обеспечения соответствия требованиям и безопасности.
5. Ювелирные изделия и предметы роскоши:
Лазерная маркировка широко используется для брендирования и персонализации часов, колец, браслетов и других ценных товаров. Она обеспечивает точную и чёткую гравировку на таких металлах, как золото, серебро и титан, защищая от подделок и обеспечивая персонализацию.
6. Промышленные инструменты и оборудование:
Производители инструментов используют волоконные лазерные системы для гравировки измерительных шкал, логотипов и идентификаторов деталей на ключах, штангенциркулях, дрелях и других инструментах. Маркировка устойчива к трению, износу, воздействию масел и химикатов.
7. Упаковка и потребительские товары:
Волоконные лазеры могут наносить даты, номера партий и информацию о бренде на упаковку продукции из металла, пластика или с покрытием. Эта маркировка способствует логистике, обеспечению соответствия требованиям и борьбе с мошенничеством.
Благодаря превосходному качеству луча, высокой скорости маркировки и гибкому программному управлению технология волоконной лазерной маркировки продолжает расширять свою роль в современных системах производства и контроля качества.
Волоконный лазерный маркиратор — часто задаваемые вопросы и подробные ответы
1. В каких отраслях промышленности обычно используется технология волоконной лазерной маркировки?
Маркировка волоконным лазером широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника, производство медицинских приборов, металлообработка и предметы роскоши. Благодаря скорости, точности и долговечности этот метод идеально подходит для маркировки серийных номеров, штрихкодов, логотипов и нормативной информации.
2. Можно ли маркировать как металлы, так и неметаллы?
Разработанные в первую очередь для маркировки металла, волоконные лазеры отлично работают с нержавеющей сталью, алюминием, железом, латунью и драгоценными металлами. Некоторые неметаллические материалы, такие как конструкционный пластик, поверхности с покрытием и некоторые виды керамики, также могут быть маркированы, но такие материалы, как стекло, бумага и дерево, лучше подходят для CO₂- или УФ-лазеров.
3. Насколько быстро происходит процесс маркировки?
Маркировка волоконным лазером очень быстрая — некоторые системы могут достигать скорости более 7000 мм/с, в зависимости от дизайна и сложности изображения. Простые тексты и коды можно нанести за доли секунды, в то время как сложные векторные узоры могут потребовать больше времени.
4. Влияет ли лазерная маркировка на прочность материала?
В большинстве случаев лазерная маркировка практически не влияет на структурную целостность материала. Поверхностная маркировка, отжиг или травление светом изменяют лишь тонкий слой, что делает процесс безопасным для функциональных и механических деталей.
5. Легко ли использовать программное обеспечение для лазерной маркировки?
Да, современные волоконные лазерные системы обычно оснащены удобным программным интерфейсом с поддержкой многоязычных настроек, графического предварительного просмотра и инструментов проектирования с функцией перетаскивания. Пользователи могут импортировать графику, определять переменные для пакетной маркировки и даже автоматизировать генерацию серийного кода.
6. В чем разница между маркировкой, гравировкой и травлением?
Маркировкаобычно относится к изменениям цвета или контрастности на поверхности без значительной глубины.
Гравировкапредполагает удаление материала для создания глубины.
Офортобычно относится к более поверхностной гравировке с использованием меньшей мощности.
Волоконные лазерные системы могут выполнять все три функции в зависимости от настройки мощности и длительности импульса.
7. Насколько точной и подробной может быть лазерная маркировка?
Системы волоконного лазера способны маркировать с разрешением до 20 микрон, обеспечивая сверхточную детализацию, включая микротекст, небольшие QR-коды и сложные логотипы. Это особенно важно в отраслях, где читаемость и точность имеют решающее значение.
8. Могут ли волоконные лазерные системы наносить маркировку на движущиеся объекты?
Да. Некоторые продвинутые модели оснащены динамическими маркировочными головками и системами синхронизации, позволяющими наносить маркировку «на лету», что делает их подходящими для высокоскоростных сборочных линий и непрерывных производственных процессов.
9. Есть ли какие-либо экологические соображения?
Волоконные лазеры считаются экологически безопасными. Они не выделяют токсичных паров, не используют химикатов и производят минимальное количество отходов. В некоторых случаях могут потребоваться системы вытяжки дыма, особенно при маркировке поверхностей с покрытием или пластика.
10. Какую номинальную мощность мне следует выбрать для моего приложения?
Для лёгкой маркировки металлов и пластика обычно достаточно машин мощностью 20 или 30 Вт. Для более глубокой гравировки или более высокой производительности можно рекомендовать модели мощностью 50, 60 или даже 100 Вт. Оптимальный выбор зависит от типа материала, желаемой глубины маркировки и требуемой скорости.