O que você deve saber antes de comprar uma máquina de marcação a laser?

O que é uma máquina de marcação a laser?




A marcação a laser é um método para rotular vários tipos de objetos usando um laser. O princípio da marcação a laser é que um feixe de laser de alguma forma modifica a aparência óptica de uma superfície que atinge. Isso pode ocorrer por meio de uma variedade de mecanismos:





1. Ablação de material (gravação a laser); às vezes removendo alguma camada de superfície colorida.

2. Derreter um metal, modificando assim a estrutura da superfície.

3. Leve queima (carbonização), por ex. de papel, papelão, madeira ou polímeros.

4. Transformação (por exemplo, branqueamento) de pigmentos (aditivos de laser industriais) em um material plástico.

5. Expansão de um polímero, se, e. algum aditivo é evaporado.

6. Geração de estruturas superficiais como pequenas bolhas.



Ao escanear o feixe de laser (por exemplo, com dois espelhos móveis), é possível escrever letras, símbolos, códigos de barras e outros gráficos rapidamente, usando uma varredura vetorial ou varredura raster. Outro método é usar uma máscara que é gravada na peça de trabalho (marca de projeção, marca de máscara). Este método é simples e rápido (aplicável mesmo com peças em movimento), mas menos flexível do que a digitalização.




"Marcação a laser" significa marcar ou etiquetar peças de trabalho e materiais com um feixe de laser. A este respeito, distinguem-se diferentes processos, tais como gravação, remoção, coloração, recozimento e formação de espuma. Dependendo do material e da exigência de qualidade, cada um desses procedimentos tem suas próprias vantagens e desvantagens.




Como funciona uma máquina de marcação a laser?




Noções básicas da tecnologia laser




Todos os lasers consistem em três componentes:




1. Uma fonte de bomba externa.

2. O meio de laser ativo.

3. O ressonador.




A fonte da bomba orienta a energia externa para o laser.




O meio de laser ativo está localizado no interior do laser. Dependendo do projeto, o meio laser pode consistir de uma mistura de gases (laser de CO2), de um corpo de cristal (laser YAG) ou fibras de vidro (laser de fibra). Quando a energia é alimentada ao meio laser através da bomba, ele emite energia na forma de radiação.




O meio laser ativo está localizado entre dois espelhos, o "ressonador". Um desses espelhos é um espelho unilateral. A radiação do meio laser ativo é amplificada no ressonador. Ao mesmo tempo, apenas uma determinada radiação pode deixar o ressonador pelo espelho unidirecional. Essa radiação agrupada é a radiação laser.




Benefícios da máquina de marcação a laser




Marcação de alta precisão com qualidade constante

Graças à alta precisão da marcação a laser, até mesmo gráficos muito delicados, fontes de 1 ponto e geometrias muito pequenas ficarão claramente legíveis. Ao mesmo tempo, a marcação com laser garante resultados de alta qualidade constantes.




Alta velocidade de marcação

A marcação a laser é um dos processos de marcação mais rápidos disponíveis no mercado. Isso resulta em alta produtividade e benefícios de custo durante a fabricação. Dependendo da estrutura e do tamanho do material, diferentes fontes de laser (por exemplo, lasers de fibra) ou máquinas a laser (por exemplo, lasers galvo) podem ser usadas para aumentar ainda mais a velocidade.




Marcação Durável

A gravação a laser é permanente e ao mesmo tempo resistente à abrasão, ao calor e aos ácidos. Dependendo das configurações dos parâmetros do laser, certos materiais também podem ser marcados sem danificar a superfície.




Aplicações de máquinas de marcação a laser




A máquina de marcação a laser tem uma grande variedade de aplicações:




1. Adicionar números de peça, datas de “validade” e similares em embalagens de alimentos, garrafas, etc.

2. Adicionar informações rastreáveis ​​para controle de qualidade.

3. Marcação de placas de circuito impresso (PCBs), componentes eletrônicos e cabos.

4. Impressão de logotipos, códigos de barras e outras informações sobre os produtos.




Comparada com outras tecnologias de marcação, como impressão a jato de tinta e marcação mecânica, a marcação a laser apresenta uma série de vantagens, como velocidades de processamento muito altas, baixo custo de operação (sem uso de consumíveis), alta qualidade constante e durabilidade dos resultados, evitando contaminações , a capacidade de escrever recursos muito pequenos e flexibilidade muito alta em automação.




Materiais plásticos, madeira, papelão, papel, couro e acrílico são frequentemente marcados com lasers de CO2 de baixa potência. Para superfícies metálicas, esses lasers são menos adequados devido à pequena absorção em seus longos comprimentos de onda (em torno de 10 μm); comprimentos de onda de laser, por ex. na região de 1 μm, como pode ser obtido, e. com lasers Nd:YAG com bomba ou diodo (normalmente Q-comutado) ou com lasers de fibra, são mais apropriados. As potências de laser típicas usadas para marcação são da ordem de 10 a 100 W. Comprimentos de onda mais curtos, como 532 nm, como os obtidos pela duplicação da frequência de lasers YAG, podem ser vantajosos, mas tais fontes nem sempre são economicamente competitivas. Para marcação de metais como ouro, que tem absorção muito baixa na região espectral de 1 μm, comprimentos de onda de laser curtos são essenciais.




Metais

Aço inoxidável, alumínio, ouro, prata, titânio, bronze, platina ou cobre




O laser tem servido bem por muitos anos, especialmente quando se trata de gravação a laser e marcação de metais a laser. Não apenas metais macios, como alumínio, mas aço ou ligas muito duras também podem ser marcados com precisão, legibilidade e rapidez usando um laser. Com certos metais, como ligas de aço, é ainda possível implementar marcações resistentes à corrosão sem danificar a estrutura da superfície usando marcação de recozimento. Produtos feitos de metal são marcados com lasers em uma ampla gama de indústrias.




Plásticos

Policarbonato (PC), Poliamida (PA), Polietileno (PE), Polipropileno (PP), Copolímero de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), Poliimida (PI), Poliestireno (PS), Polimetilmetacrilato (PMMA), Poliéster (PES)




Os plásticos podem ser marcados ou gravados com lasers de várias maneiras. Com um laser de fibra, você pode marcar muitos plásticos diferentes usados ​​comercialmente, como policarbonato, ABS, poliamida e muitos mais, com um acabamento permanente, rápido e de alta qualidade. Graças aos baixos tempos de configuração e à flexibilidade que um laser de marcação oferece, você pode marcar até tamanhos de lote pequenos de maneira econômica.




Materiais orgânicos

Os materiais orgânicos requerem soluções especiais para lhes conferir marcações permanentes com contornos nítidos. Nossos especialistas desenvolvem sistemas de marcação a laser que atendem perfeitamente a esse requisito. Sistemas cuja intensidade pode ser controlada de forma a manter a geração de calor dentro dos limites desejados.




Vidro e cerâmica

Materiais como vidro e cerâmica impõem demandas rigorosas aos nossos clientes e às indústrias em que operam. Para esse propósito, a STYLECNC desenvolveu uma tecnologia capaz de aplicar marcações de alto contraste e livres de rachaduras ao vidro.




Diferentes processos de máquina de marcação a laser




Marcação de recozimento

A marcação de recozimento é um tipo especial de gravação a laser para metais. O efeito do calor do feixe de laser causa um processo de oxidação sob a superfície do material, resultando em uma mudança de cor na superfície do metal.




Gravação a laser

Durante a gravação a laser, a superfície da peça de trabalho é derretida e evaporada com o laser. Consequentemente, o feixe de laser remove o material. A impressão assim produzida na superfície é a gravura.




Removendo

Durante a remoção, o feixe de laser remove as camadas superiores aplicadas ao substrato. Um contraste é produzido como resultado das diferentes cores da camada superior e do substrato. Os materiais comuns que são marcados a laser por meio de remoção de material incluem alumínio anodizado, metais revestidos, folhas e filmes ou laminados.




Espuma

Durante a formação de espuma, o feixe de laser derrete um material. Durante esse processo, bolhas de gás são produzidas no material, que refletem a luz de maneira difusa. A marcação ficará, portanto, mais clara do que as áreas que não foram gravadas. Este tipo de marcação a laser é usado principalmente para plásticos escuros.




Carbonização

A carbonização permite fortes contrastes em superfícies brilhantes. Durante o processo de carbonização, o laser aquece a superfície do material (mínimo 100 ° C) e é emitido oxigênio, hidrogênio ou uma combinação dos dois gases. O que resta é uma área escurecida com maior concentração de carbono.

A carbonização pode ser usada para polímeros ou biopolímeros, como madeira ou couro. Como a carbonização sempre leva a marcas escuras, o contraste em materiais escuros será mínimo.




Marcação de cor

A marcação de cor é um processo de marcação que usa a fonte de laser de fibra MOPA para marcar a cor na superfície do metal, como aço inoxidável, titânio, etc. MOPA se refere a uma configuração que consiste em um laser mestre (ou laser inicial) e um amplificador óptico para aumentar a saída potência.




Marcação 3D

O sistema de marcação a laser 3D é através de lente de feixe óptico expandido de controle de software na direção do eixo óptico movimento recíproco de alta velocidade, ajuste dinâmico da distância focal do feixe de laser, tornando o ponto focal em diferentes locais na superfície da peça de trabalho uniforme, de modo que para realizar a superfície 3D, uma precisão de superfície de processamento a laser.