Tres Sistemas Esenciales de Marcado Láser Explicados

Sistema de Marcado Láser Modo Máscara

También llamado marcado por proyección. Compuesto por láser, placa máscara y lente imagen. Principio: haz láser expandido por telescopio se proyecta uniformemente en placa máscara prehecha; luz transmitida por parte grabada. Patrón en máscara imagenado en pieza (plano focal) a través de lente. Generalmente cada pulso forma una marca. Superficie irradiada se calienta rápido, vaporiza o produce reacción química cambio color, formando marca claramente distinguible. Modo máscara usa generalmente láser CO2 y YAG. Ventaja principal: un pulso produce marca completa con varios símbolos a la vez → velocidad alta. Para productos gran volumen, marcado directo en línea producción. Desventajas: flexibilidad marcada pobre, bajo aprovechamiento energía.

Sistema de Marcado Láser Matricial (Array)

Usa varios láseres pequeños que emiten pulsos simultáneamente. Tras espejo y lente foco, varios pulsos ablacionan (funden) superficie material formando pequeños orificios uniformes. Cada carácter/patrón compuesto por estos pequeños orificios redondos negros: generalmente 5 puntos trazos horizontales, 7 verticales → matriz 5×7. Marcado matricial usa láseres CO2 excitados RF baja potencia; velocidad hasta 6000 caracteres/s, ideal para marcado rápido en línea. Desventaja: solo marca caracteres de puntos, solo llega a 5×7.

Sistema de Marcado Láser por Escaneo

Compuesto por tres partes: ordenador, láser y mecanismo escaneo XY. Principio: ingresar información a marcar en ordenador. Ordenador controla láser y mecanismo XY según programa pre-diseñado para que sistema óptico especial transforme punto láser alta energía en escaneo/movimiento sobre superficie procesada formando marca.

Mecanismo escaneo X-Y dos formas estructurales: escaneo mecánico y escaneo galvanómetro.

1. Escaneo Mecánico

No usa ángulo variable espejo para mover haz, sino método mecánico para traducir coordenadas XY del espejo y cambiar posición haz a pieza. Mecanismo XY suele ser plotter modificado. Proceso: haz pasa espejo y camino luz desviado, luego incide en pieza mediante lápiz luz (lente foco). Brazo plotter solo porta espejo y mueve ida/vuelta dirección X; lápiz luz y espejo superior (fijos juntos) solo mueven dirección Y. Bajo control ordenador (salida control por puerto paralelo), movimiento lápiz Y y brazo X hace haz alcanzar cualquier punto en plano, marcando gráficos/textos.

2. Tipo Escaneo Galvanómetro

Principal: láser, espejos deflectores XY, lente foco, ordenador. Principio: haz incide en dos espejos (galvanómetros), ángulo reflexión controlado por ordenador. Dos espejos escanean ejes X e Y respectivamente, logrando deflexión haz, de modo que punto foco láser de cierta densidad potencia se mueve en material según requisitos, dejando marca permanente. Punto foco puede ser redondo o rectangular.

En sistema galvanómetro, pueden usarse gráficos vectoriales y textos. Método adopta procesado gráficos software gráfico en ordenador. Características: alta eficiencia dibujo, buena precisión gráfica, sin distorsión. Mejora mucho calidad y velocidad marca. Además, galvanómetro puede usar método matriz puntos. Muy adecuado para marcado en línea. Según velocidad línea producción, uno o dos galvanómetros escaneo. Frente a marcado matriz, puede marcar más información matriz, mayor ventaja para marcar caracteres chinos.

Sistema galvanómetro generalmente usa láser Nd:YAG bombeado óptico continuo, longitud onda 1,06 µm. Potencia 10-120 W. Salida continua o conmutada Q. Láser CO2 excitado RF desarrollado también usado en marcadores galvanómetro.

Marcado galvanómetro: vectorial y matriz, por amplio rango aplicación, rango ajustable, respuesta rápida, alta velocidad (cientos caracteres/seg), alta calidad, buen sellado camino óptico, fuerte adaptabilidad entorno → productos mainstream, representan dirección futura marcadores láser, amplias perspectivas.

Láseres para marcado: principalmente Nd:YAG y CO2. Nd:YAG bien absorbido por metales y la mayoría plásticos; onda corta (1,06 µm) y foco pequeño → más adecuado marcado alta definición metales y otros. CO2: longitud onda 10,6 µm. Madera, vidrio, polímeros, materiales transparentes buena absorción → especialmente adecuado marcado superficies no metálicas.

Desventaja Nd:YAG y CO2: daño térmico y difusión térmica graves, efecto borde caliente a menudo borra marca. En contraste, luz ultravioleta láser exímero: material no calentado, solo capa superficial evaporada, efecto fotoquímico en tejido superficial, marca en superficie. Borde marca muy claro. Por gran absorción UV, efecto láser solo en capa más externa, casi sin daño por quemado → exímero más adecuado marcado materiales.