3 tipos comunes de sistemas de marcado láser

Sistema de marcado láser en modo máscara

El marcado láser en modo máscara también se denomina marcado de proyección. El sistema de marcado láser en modo máscara está compuesto por un láser, una placa de máscara y una lente de imagen. Su principio de funcionamiento es que el rayo láser expandido por el telescopio se proyecta uniformemente en la placa de máscara prefabricada y la luz se transmite desde la parte tallada. El patrón de la máscara se refleja en la pieza de trabajo (plano focal) a través de la lente. Por lo general, cada pulso puede formar una marca. La superficie del material irradiado por el láser se calienta rápidamente para vaporizar o producir una reacción química, y el cambio de color se produce para formar una marca claramente distinguible. El marcado del modo de máscara generalmente utiliza láser de CO2 y láser YAG. La principal ventaja del marcado en modo máscara es que un pulso láser puede producir una marca completa que incluya varios símbolos a la vez, por lo que la velocidad de marcado es rápida. Para productos de gran volumen, puede marcar directamente en la línea de producción. Las desventajas son la poca flexibilidad de marcado y el bajo consumo de energía.

Sistema de marcado láser de matriz

El sistema de marcado láser de matriz utiliza varios láseres pequeños para emitir pulsos al mismo tiempo. Después de pasar a través del espejo y la lente de enfoque, se eliminan (se funden) varios pulsos de láser en la superficie del material marcado para formar pequeños hoyos de tamaño y profundidad uniformes. Cada carácter, el patrón está compuesto por estos pequeños pozos negros redondos, generalmente 5 puntos en trazos horizontales y 7 puntos en trazos verticales, formando así una matriz de 5 × 7. El marcado de matrices generalmente utiliza láseres de CO2 excitados por RF de baja potencia, y su velocidad de marcado puede ser de hasta 6000 caracteres / s, lo que lo convierte en una opción ideal para el marcado en línea de alta velocidad. Su desventaja es que solo puede marcar puntos y solo puede llegar a 5 × 7.

Sistema de marcado láser de escaneo

El sistema de marcado láser de escaneo se compone de tres partes:computadora, láser y mecanismo de escaneo XY. Su principio de funcionamiento es ingresar la información a marcar en la computadora. La computadora controla el mecanismo de escaneo láser y XY de acuerdo con el programa prediseñado para hacer que el sistema óptico especial se transforme. El punto láser de alta energía escanea y se mueve sobre la superficie procesada para formar una marca.

Por lo general, el mecanismo de escaneo X-Y tiene dos formas estructurales:una es de tipo de escaneo mecánico, la otra es de tipo de escaneo de galvanómetro.

1. Escaneo mecánico.

El sistema de marcado de escaneo mecánico no usa el ángulo cambiante del espejo para mover el rayo de luz, pero usa un método mecánico para trasladar las coordenadas XY del espejo para cambiar la posición del rayo láser a la pieza de trabajo. El XY de este sistema de marcado El mecanismo de escaneo se suele modificar con un trazador. Su proceso de trabajo:el rayo láser pasa a través del espejo y la trayectoria de la luz de giro, y luego golpea la pieza de trabajo para ser procesada a través de la acción del lápiz óptico (lente de enfoque). El brazo de la pluma del trazador solo puede llevar el espejo y moverse hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la dirección del eje X; el lápiz óptico y su espejo superior (los dos están fijos juntos) solo pueden moverse a lo largo de la dirección del eje Y. Bajo el control de la computadora (generalmente señales de control de salida a través del puerto paralelo), el movimiento del lápiz óptico en la dirección Y y el movimiento del brazo del lápiz en la dirección X pueden hacer que el láser de salida alcance cualquier punto del plano. marcando así cualquier gráfico y texto.

2. Tipo de escaneo del galvanómetro.

El sistema de marcado por escaneo del galvanómetro se compone principalmente de láser, espejo deflector XY, lente de enfoque, computadora, etc. Su principio de funcionamiento es que el rayo láser incide en dos espejos (galvanómetro) y el ángulo de reflexión del espejo está controlado por una computadora. Los dos espejos se pueden escanear a lo largo de los ejes X e Y respectivamente, para lograr la deflexión del rayo láser, de modo que el punto de enfoque del láser de una cierta densidad de potencia se mueva sobre el material de marcado de acuerdo con los requisitos requeridos, dejando así un marca permanente en la superficie del material. El punto enfocado puede ser redondo o rectangular.

En el sistema de marcado láser de galvanómetro, se pueden utilizar gráficos vectoriales y texto. Este método adopta el método de procesamiento de gráficos del software de gráficos en la computadora. Tiene las características de alta eficiencia de dibujo, buena precisión de gráficos y sin distorsión. Ha mejorado enormemente la calidad y la velocidad de la marca láser. Al mismo tiempo, el marcado del galvanómetro también puede utilizar el método de marcado de matriz de puntos. Este método es muy adecuado para el marcado en línea. Dependiendo de la línea de producción a diferentes velocidades, se puede utilizar un galvanómetro de barrido o dos galvanómetros de barrido. En comparación con el marcado de tipo de matriz, puede marcar más información de matriz de puntos, lo que tiene una mayor ventaja para marcar caracteres chinos.

El sistema de marcado láser de escaneo de galvanómetro generalmente utiliza una bomba óptica continua con un láser Nd:YAG con una longitud de onda de trabajo de 1.06 μm. La potencia de salida es de 10 a 120 W. La salida del láser puede ser continua o Q-conmutada. El láser de CO2 excitado por RF desarrollado también se utiliza en el marcador láser de escaneo de galvanómetro.

El marcado de tipo de escaneo de galvanómetro se puede utilizar para el marcado de vectores y el marcado de matriz de puntos debido a su amplio rango de aplicación, el rango de marcado es ajustable y tiene una velocidad de respuesta rápida y una alta velocidad de marcado (se pueden marcar unos pocos cientos de caracteres por segundo) Las ventajas de alta calidad de marcado, buen rendimiento de sellado de trayectoria óptica y fuerte adaptabilidad al medio ambiente se han convertido en productos principales, y se considera que representan la dirección de desarrollo futuro de los marcadores láser y tienen amplias perspectivas de aplicación.

Los láseres utilizados para el marcado incluyen principalmente láser Nd:YAG y láser CO2. El láser generado por el láser Nd:YAG puede ser bien absorbido por metales y la mayoría de los plásticos, y su longitud de onda corta (1,06 μm) y su pequeño punto focalizado lo convierten en el más adecuado para el marcado de alta definición en metales y otros materiales. La longitud de onda del láser producida por el láser de CO2 es de 10,6 μm. Los productos de madera, vidrio, polímeros y la mayoría de los materiales transparentes tienen un buen efecto de absorción, por lo que es especialmente adecuado para marcar en superficies no metálicas.

La desventaja del láser Nd:YAG y del láser CO2 es que el daño térmico y la difusión térmica del material son graves, y el efecto de borde caliente a menudo hace que la marca sea borrosa. Por el contrario, al marcar con luz ultravioleta generada por un láser excimer, el material no se calienta, solo se evapora la superficie del material, se produce un efecto fotoquímico en la superficie del tejido y se deja una marca en la superficie del material. . Por tanto, al marcar con un láser excimer, el borde de la marca queda muy claro. Debido a la gran absorción de luz ultravioleta por parte del material, el efecto del láser sobre el material solo ocurre en la capa más externa del material, y casi no hay daño por quemaduras en el material, por lo que el láser excimer es más adecuado para el marcado del material.