علامت گذاری لیزری – روش ها، مواد و کاربردها

علامت گذاری لیزری – روش ها، مواد و کاربردها
27 آبان 1403
useradmin
2090

علامت گذاری لیزری

لیزرها برای انجام انواع عملیات مناسب هستند. علامت گذاری لیزری یکی از آنهاست. این فرآیند استفاده از پرتو لیزر برای علامت گذاری یا حکاکی روی سطوح مختلف است. امروزه تعدادی از اپلیکیشن ها از این امکان سرچشمه می گیرند.

علامت گذاری لیزری یک فرآیند بسیار متنوع است. علامت گذاری لیزری یک اصطلاح رایج است که به جای یکدیگر برای فرآیندهای مختلف مانند فرسایش، حکاکی، کف کردن، رنگ‌آمیزی، رنگ‌آمیزی، کربن‌سازی و غیره استفاده می‌شود. انتخاب روش بستگی به نیاز مواد و کیفیت دارد.

ضخامت ورق گرافیت خالص از 0.3 تا 10 میلی متر و اندازه های آن متفاوت است. یکی از ویژگی های مهم ورق گرافیت خالص رسانایی و انتقال الکتریسیته است که در صنعت برق قابل استفاده است.

مزایای علامت گذاری لیزری

لیزر در مقایسه با سایر روش های ممکن مزایای بسیار زیادی دارد. ما در اینجا موارد اصلی را لیست می کنیم.

فرآیند غیر تماسی

علامت گذاری لیزری یک فرآیند غیر تماسی است. این بدان معنی است که تجهیزات با مواد علامت گذاری شده تماس فیزیکی ندارند. این فقط نواحی هدف پرتو لیزر را تحت تأثیر قرار می دهد. در نتیجه، هیچ آسیبی به مواد در اثر سایش وارد نمی شود.

دقت

فرآیند علامت گذاری لیزری بسیار دقیق است. می توان از آن برای ایجاد علائم روی اجسام بسیار کوچک با دقت چشمگیر استفاده کرد. به عنوان مثال، لیزرها علامت گذاری روی بردهای مدار چاپی را انجام می دهند. علامت گذاری با کیفیت بالا واضح و خوانا است.

ایمن از نظر محیط زیست

علامت گذاری لیزری روشی سازگار با محیط زیست برای انجام اچ است زیرا هیچ محصول جانبی سمی تولید نمی کند. این را نمی توان در مورد اسید اچ گفت .

سرعت بالا

در مقایسه با روش های دیگر، علامت گذاری لیزری بسیار سریع است. استفاده از آن باعث کاهش مصرف زمان و در نتیجه کاهش هزینه ها می شود. استفاده از روش صحیح علامت گذاری لیزری برای کاربردهای مختلف می تواند زمان مورد نیاز را بیشتر کاهش دهد.

کم هزینه

در مورد علامت گذاری لیزری علاوه بر هزینه برق تجهیزات، هیچ هزینه عملیاتی روزانه وجود ندارد. این سیستم برای مدیریت سیستم به نیروی انسانی کمی نیاز دارد. اپراتورها فقط باید ماشین آلاتی را راه اندازی کنند که کار را به طور خودکار انجام می دهد.

قابل تنظیم برای مواد مختلف

همین سیستم علامت گذاری لیزری برای انواع مواد مناسب است. این انعطاف پذیری بیشتری را فراهم می کند زیرا اکثر صنایع از انواع مختلفی از مواد استفاده می کنند. اینها شامل فلزات مختلف مانند فولادهای ساختاری، فولادهای ضد زنگ ، گریدهای مختلف آلومینیوم و غیره است.

فرآیندهای مختلف با استفاده از یک سیستم

همین سیستم علامت گذاری لیزری ممکن است برای حکاکی لیزری و سایر فرآیندها با کمی تغییر نیز استفاده شود. این یک مزیت بزرگ است زیرا نیازی به تجهیزات اضافی برای فرآیندها و برنامه های مختلف نیست.

فرآیند ایمن

در مقایسه با سایر روش های اچینگ و مارک گذاری، مارک لیزری ایمن تر است. هیچ بخار سمی یا مواد زائد در فرآیند علامت گذاری تشکیل نمی شود. بنابراین برای فردی که این فرآیند را انجام می دهد بی خطر است.

اما کیفیت نهایی تضمین می کند که محصولات نیز برای استفاده در زمینه های مختلف ایمن هستند. به عنوان مثال، مارک لیزری برای حکاکی تجهیزات دندانپزشکی مناسب است. محصولات برای استفاده در دهان بیمار به اندازه کافی صاف هستند.

دوام نشانه گذاری ها

مارک های تولید شده با لیزر دائمی بوده و کنتراست بالایی دارند. آنها می توانند گرما، سایش و حتی اسیدها را تحمل کنند. آنها ضد محو شدن و مقاوم در برابر آب هستند.

مطالب مرتبط:  پوشش تبدیلی کرومات چیست؟

از این رو، مارک های لیزری برای ردیابی محصول قابل اعتماد مناسب هستند . زیرا با گذشت زمان خطر محو شدن وجود ندارد.

علامت گذاری یکسان برای دسته های بزرگ

علامت گذاری لیزری را می توان با موفقیت برای علامت گذاری تعداد زیادی از محصولات با طراحی مجموعه در یک مجموعه تولید انبوه استفاده کرد. ادغام سیستم در خط تولید آسان است.

این تکرارپذیری ثابت است و امکان چرخش سریعتر پروژه را علاوه بر ظاهری زیبا و دلپذیر فراهم می کند.

کاربردهای علامت گذاری لیزری

در ابتدا، با آغاز به کار اولین دستگاه های لیزر در سال 1965 ، برنامه های کاربردی تنها به برش محدود شد. با گذشت زمان، تعداد زیادی از موارد استفاده احتمالی پس از توسعه فرآیندهای بیشتر آشکار شد.

در حال حاضر، فرآیندهای علامت گذاری لیزری در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارند. یکی از آنها برچسب زدن محصول است.

کدهای QR ، شماره سریال، بارکدها، تاریخ ها و شماره قطعه همگی از لیزر برای علامت گذاری استفاده می کنند. همین امر در مورد بهترین تاریخ‌های قبل و انقضا، تاریخ سررسید تعمیر و نگهداری و نشان‌های شرکت نیز صدق می‌کند.

علامت گذاری لیزری همچنین ممکن است در فرآیند ایجاد کارت های شناسایی و کارت های هوشمند استفاده شود زیرا ضد تقلب است. در صنایع غذایی، خودروسازی، هوافضا، پزشکی، الکترونیک، تبلیغات و صنایع نیمه هادی در میان بسیاری دیگر استفاده می شود.

مواد مناسب برای مارک لیزری

مارک لیزری قادر به حکاکی بیشتر فلزات است. لیزرها همچنین قادر به علامت گذاری پلاستیک، سرامیک، شیشه و سیلیکون هستند. کامپوزیت ها، گرافیت، لاستیک و ال ای دی ها ممکن است بسته به جنس به رنگ مشکی یا هر رنگ دیگری مشخص شوند. حک کردن جواهرات گرانبها – مانند یاقوت، یاقوت کبود و حتی الماس – همچنین از علامت گذاری لیزری استفاده می کند.

روش های مختلف علامت گذاری لیزری

بسته به کاربرد، چندین فرآیند علامت گذاری لیزری وجود دارد که می توان از بین آنها انتخاب کرد. بیایید نگاهی به برخی از این روش ها بیندازیم.

علامت گذاری لیزری با آنیلینگ

در این فرآیند، یک پرتو لیزر به صورت موضعی یک سطح فلزی را برای ایجاد یک علامت گرم می کند. این گرمایش موضعی باعث تغییرات ساختاری در فلز و در نتیجه تغییر رنگ می شود. علامت گذاری معمولاً سیاه است اما بسته به دمای لایه های گرم شده ممکن است قرمز، سبز یا زرد نیز باشد.

اشعه لیزر تنها 20 تا 30 میکرومتر به سطح فلز نفوذ می کند. این منجر به یکنواختی سطح قطعه کار می شود. این نوع آنیل معمولاً بر روی فلزات آهنی و تیتانیوم انجام می شود .

علامت گذاری بازپخت نتایج دائمی ضد سایش ایجاد می کند. صنایع مختلفی از آن استفاده می کنند. به عنوان مثال می توان به پزشکی، دندانپزشکی، خودروسازی، تولید و غیره اشاره کرد. نمونه ای از علامت گذاری آنیلینگ، یک پلاک برای شناسایی و فهرست کردن مشخصات دستگاه است.

حکاکی لیزری

در حکاکی، اشعه لیزر مقداری از مواد را از سطح جدا می کند. این باعث ایجاد یک علامت بر روی سطح به شکل فرورفتگی می شود. تعداد زیادی از مواد برای این فرآیند مناسب است. به عنوان مثال می توان به فلزات، پلاستیک، سنگ و سرامیک اشاره کرد.

در حین حکاکی لیزری، مواد گرمای لیزر را جذب کرده، ذوب شده و تبخیر می شوند. این ماده همچنین با هوا واکنش نشان می دهد و در نتیجه تغییر رنگ ایجاد می کند که باعث متمایزتر شدن علامت می شود. از آنجایی که هیچ ماده مصرفی در کار نیست، این تکنیک در مقایسه با روش های دیگر که از مته یا جوهر مخصوص برای حکاکی استفاده می کنند، هزینه های عملیاتی پایینی دارد.

مطالب مرتبط:  مواد نسوز و صنعت نفت و گاز

کربن سازی

علامت گذاری لیزری برای چرم

وقتی نوبت به علامت گذاری مواد آلی و پلیمرهای مصنوعی می رسد، کاربونیزه کردن راه حلی است. در کربن‌سازی، گرمای لیزر پیوندهای پلاستیکی را می‌شکند و هیدروژن و اکسیژن آزاد می‌کند. هر جا که این واکنش رخ دهد، منطقه تاریک می شود.

از آنجایی که علامت تشکیل‌شده خاکستری تا آبی مایل به خاکستری است، کربن‌سازی همیشه برای اجسام تیره مناسب نیست. این منجر به کنتراست کم بین قسمت مشخص شده و بقیه قطعه کار می شود. کربنیزاسیون برای علامت گذاری چوب، کاغذ، چرم، مواد بسته بندی و غیره استفاده می شود.

کف کردن

وقتی نوبت به تولید علامت هایی با رنگ روشن می رسد، کربن سازی کمک چندانی نمی کند. برای چنین کاربردهایی، کف کردن مناسب تر است. در این فرآیند از لیزر برای گرم کردن سطح یک ماده استفاده می شود.

مواد ذوب شده و در نتیجه حباب های گاز ساطع می شود. این حباب های گاز اکسید شده تشکیل کف کرده و نور را منعکس می کنند. این روش برای اجسام تیره رنگ مناسب است.

علامت از سطح بالا می رود و کنتراست بالایی با بقیه سطح دارد. این تغییر رنگ فقط در مورد پلیمرها ظاهر می شود .

حذف کردن

این روش علامت گذاری لیزری به ویژه برای مواد پوشش داده شده مناسب است. در این فرآیند، لیزر یک لایه از قطعه کار را جدا می کند تا لایه زیر (زیر لایه) نمایان شود. اگر دو لایه رنگ های متفاوتی داشته باشند، کنتراست ایجاد می کند.

مواد پوشش داده شده، مانند آلومینیوم آنودایز شده، با این روش علائم بسیار خوبی را نشان می دهند. موارد استفاده شامل برچسب ها، اشیاء بسته بندی و اتصالات می باشد. موادی که معمولاً با این فرآیند به خوبی کار می کنند، فلزات با پوشش، ورقه ورقه ها، فویل ها و فیلم ها هستند.

فلز قابل جابجایی گرما را جذب می کند و در جایی که لیزر به سطح برخورد می کند بخار می شود. این فرآیند حکاکی لیزری همچنین کاربردهایی در صنعت خودرو پیدا می کند که در آن طراحی روز/شب ترجیح داده می شود. برای نشانه گذاری کارآمد و خوانا، لازم است که روکش رنگی متفاوت با مواد پایه داشته باشد. نام دیگر این فرآیند فرسایش است.

رنگ آمیزی

گاهی اوقات، ترکیب شیمیایی مواد می تواند به نفع ما در مورد اچینگ لیزری مورد استفاده قرار گیرد. پرتو لیزر گرمایش موضعی ایجاد می کند. این حرارت باعث تحریک یک واکنش شیمیایی می شود. اگر محصولات جانبی رنگ متفاوتی داشته باشند، در هر جایی که لیزر با سطح تماس پیدا می کند، کنتراست بالایی ایجاد می کنند.

رنگ آمیزی نیازی به نفوذ ندارد. تولید علامت بستگی به ضخامت لایه اکسید دارد.

علامت گذاری پلاستیک از روش رنگ آمیزی استفاده می کند. نتیجه گرمایش موضعی رسوب دوده بر روی مواد است. ظاهر یک علامت تیره روی سطح می دهد.

چه نوع ماشینی برای علامت گذاری لیزری استفاده می شود؟

فن آوری های مختلف لیزر برای علامت گذاری لیزری استفاده می شود. هر کدام مزایا و معایب خود را دارند و انتخاب بستگی به کاربرد، بودجه و الزامات کیفیت دارد. اساساً دو نوع لیزر وجود دارد: لیزرهای حالت جامد و لیزرهای گازی. بیایید نگاهی به برخی از گزینه های موجود بیندازیم.

مطالب مرتبط:  سیم بکسل چیست؟

دستگاه مارک لیزر CO2

علامت گذاری لیزر CO2 از گاز CO2 در یک محفظه مهر و موم شده به عنوان منبع لیزر استفاده می کند.

همانطور که از نام آن پیداست، لیزر CO2 یک لیزر گازی است. یک جریان الکتریکی انرژی را به گاز پمپ می کند و سپس تشعشع می کند. این تشعشع با استفاده از آینه ها تقویت شده و بر روی ماده برای علامت گذاری متمرکز می شود. لیزر CO2 دارای کیفیت پرتو بالا و کارایی نسبتاً خوبی است.

اصل لیزر CO2

دستگاه های لیزر CO2 برای چوب، فلز، اکریلیک، شیشه، کاغذ و … مناسب هستند و یکی از اولین روش های تولید لیزر است و هنوز هم کاربرد زیادی دارد. این برای علامت‌گذاری تشخیص محصول، مهر کردن تاریخ و لوگو در میان سایر برنامه‌ها استفاده می‌شود.

دستگاه های مارک لیزر CO2 برای غیر فلزات نیز قابل استفاده هستند. به عنوان مثال می توان به حکاکی روی لباس، بسته بندی پزشکی، برچسب زدن نوشابه، مارک لاستیکی، مارک پلاستیکی، حکاکی روی چرم و غیره اشاره کرد.

دستگاه مارک لیزر فیبر

امروزه محبوب‌ترین راه‌اندازی برای علامت‌گذاری لیزری، علامت‌گذاری لیزری فیبر است. این یک لیزر حالت جامد است. در این سیستم از فیبر نوری دوپ شده با عنصر کمیاب به عنوان منبع لیزر استفاده می شود.

این راه‌اندازی به‌طور مؤثرتری علامت‌گذاری می‌کند و همچنین همه‌کاره‌تر، اندازه کوچک‌تر است و سرعت علامت‌گذاری سریع‌تری دارد. همچنین دارای حداقل تعمیر و نگهداری و نیازهای مصرفی صفر است.

هزینه مالکیت در مقایسه با سایر ماشین ها کمتر است و سیستم قابل اعتماد است. این می تواند حتی مواد دشوار مانند PCB، پلاستیک، نیکل و آبکاری طلا را علامت گذاری کند. همچنین ممکن است برای مواد و لایه های حساس استفاده شود.

لیزرهای فیبر برای حکاکی لیزری با استفاده از فرآیندهای بازپخت، حکاکی و علامت گذاری پلاستیکی مناسب هستند. آنها همچنین عمر طولانی حداقل 25000 ساعت دارند.

لیزر MOPA نوع خاصی از لیزر فیبر است. لیزرهای MOPA بسیار متنوع هستند زیرا می توان مدت زمان پالس را تغییر داد. این به آنها امکان می دهد با تعداد زیادی مواد کار کنند.

سیستم علامت گذاری لیزری Nd:YAG

در این روش از فناوری حالت جامد پمپ شده دیود (DPSS) برای پمپاژ کریستال YAG نئودیمیم یا دوپ شده با یاقوت با دیود لیزر برای تولید پرتوهای لیزر استفاده می شود. طول موج آن دقیقاً ده برابر کوچکتر از CO2 است که از جذب آن در مواد مختلف جلوگیری می کند. در نتیجه، فقط با تعداد محدودی از مواد قابل استفاده است.

برخلاف لیزرهای فیبر، این سیستم لیزری به پمپ های دیودی گران قیمت نیاز دارد. این پمپ ها پوشیدنی هستند و عمری بین 8000 تا 15000 ساعت دارند. لیزر Nd:YAG در مقایسه با لیزر فیبر طول عمر کمتری دارد.

می توان از آن برای حکاکی و علامت گذاری بیشتر فلزات استفاده کرد. هنگامی که به عنوان یک سیستم گالوو راه اندازی می شود، در واقع سریعتر از لیزر CO2 است. اما زمان راه اندازی می تواند طولانی و پرهزینه باشد. همچنین نسبت به سایر گزینه ها نیاز به نگهداری بیشتری دارد و روی بسیاری از مواد غیر فلزی مانند چوب، اکریلیک و غیره به خوبی کار نمی کند.

آنها دارای ثبات و کیفیت پرتو عالی و بازده بالاتر هستند. این سیستم با فلزات پوشش داده شده، سرامیک و پلاستیک کار می کند

مقالات مرتبط

کاربرد انواع واشر چیست؟ چگونه تهیه میشود؟ 11 دی 1402
مواد اولیه فرآورده های نسوز چیست؟ 24 اردیبهشت 1402
روش‌های تولید ناب 13 آبان 1403

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

LOGO3

صنعت واشر اصفهان در زمينه مشاوره، طراحي و تولید انواع واشر آلات، فنر و قطعات صنعتی در صنایع نفــت، گاز و پتروشيمي، آب و فاضلاب، ساختمان، معادن ، برق و خودرو سازی تاسیس شد.

ما برآنیم که کیفیت زندگی ایرانیان و جایگاه رقابتی شرکت مان را  به سطح بالاتری ارتقاء دهیم.

 

ارتباط با ما

طراحی و توسعه توسط طراحی سایت اصفهان و سئو سایت اصفهان – آیسو دیزاین

 

قوانین سایت_____حفظ حریم خصوصی