Metal ve Plastik İçin Lazer Markalama Makineleri Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

Cerrahi aletlerden akıllı telefon kılıflarına kadar her şeyde gördüğünüz o kalıcı, net işaretleri biliyorsunuzdur. Solmazlar, çizilmezler veya aşınmazlar. İşte bu lazer markalama teknolojisinin bir sonucu ve çoğu üreticinin düşündüğünden çok daha erişilebilir.

Doğru lazer markalama makinesi, geleneksel yöntemlere kıyasla üretim maliyetlerinizi %60 oranında düşürebilir. Ancak burada bir sorun var: Yanlış seçim yaparsanız, malzemelerinizi işleyemeyen ekipmanlara on binlerce lira harcarsınız. İşte bilmeniz gereken her şey.

Lazer Markalama Farklı Malzemelerde Nasıl Çalışır?

Lazer markalama, kalıcı izler oluşturmak için bir malzemenin yüzeyini yakar, eritir veya kimyasal olarak değiştirir. İşlem basit gibi görünse de aslında öyle değil.

Farklı malzemeler lazer enerjisine son derece farklı şekillerde tepki verir. Metaller ısıyı emer ve oksitlenir , renk değişimleri veya yüzey aşındırması yoluyla zıt izler oluşturur. Bunu mikroskobik hızlarda kontrollü paslanma gibi düşünün. Plastikler ise köpürme veya karbonizasyon adı verilen bir işlemle çalışır; bu işlemde lazer enerjisi moleküler bağları kırar ve malzemenin yapısını değiştirir.

Gerçek sihir dalga boyu seviyesinde gerçekleşir.

Metal işaretleme, metallerin verimli bir şekilde emdiği fiber lazer işaretleme makinesi (tipik olarak 1064 nm dalga boyu) kullanılarak yapılır. Lazer ışını yüzeyi ısıtarak oksidasyona veya tavlamaya neden olur; bu da açık renkli metallerde koyu, koyu renkli metallerde ise açık renkli işaretler oluşturur. Paslanmaz çelik siyahlaşır. Alüminyum beyaz veya gri kalır. Derinlik nadiren 0,001 inç'i aşar, ancak işaret sonsuza dek kalır.

Plastik işaretleme farklı bir yaklaşım gerektirir. CO2 lazer işaretleme makinesi (10.600 nm dalga boyu), organik malzemeler tarafından emildiği için çoğu plastik için en iyi sonucu verir. Lazer, kontrastı şu yollarla oluşturur:

● Köpürme - Yüzeyin altında gaz kabarcıkları oluşarak daha açık renkli izler meydana getirir.

● Karbonlaşma - Malzeme hafifçe yanarak daha koyu izler bırakır.

● Renk değişimi - Bazı plastikler yüzey hasarı olmadan renk değiştirir.

Malzeme bileşiminin önem kazandığı nokta burası. ABS güzelce köpürerek kabarık beyaz izler oluşturur. Polikarbonat karbonlaşarak koyu bir renk alır. Akrilik ise ayarlarınıza bağlı olarak her ikisini de yapabilir.

Bazı plastikler, lazerlerle reaksiyona girmek üzere özel olarak tasarlanmış katkı maddeleri içerir. Bu "lazer duyarlı" malzemeler, daha düşük güç ayarlarında temiz bir şekilde işaretleme yaparak üretim süresini %40'a kadar azaltır.

Lazer Markalama Makinelerinin Çeşitleri

Markalama sektöründe üç ana lazer türü hakimdir. Her birinin, belirli malzemeler ve uygulamalar için mükemmel kılan güçlü yönleri vardır.

Fiber lazer markalama makineleri, metal markalama dünyasına yön veriyor. Bu makineler, iterbiyum gibi nadir toprak elementleriyle katkılanmış bir optik fiber aracılığıyla 1064 nm dalga boyunda bir ışın üretiyor. Bu makineler, metalleri diğer alternatiflerden daha hızlı ve daha derin bir şekilde markalıyor. Otomotiv fabrikalarında, havacılık tesislerinde ve tıbbi cihaz üreticilerinde bulunuyorlar.

Avantajlar hızla birikiyor. Fiber lazer markalama makineleri neredeyse hiç bakım gerektirmiyor (hizalanacak ayna yok, doldurulacak gaz yok), eski teknolojilere göre daha az güç tüketiyor ve milisaniyeler içinde markalama işlemi gerçekleştiriyor. Işın kalitesi 100.000 saatten fazla çalışma süresi boyunca tutarlı kalıyor.

CO2 lazer markalama makineleri, plastik ve organik malzeme alanında öne çıkmaktadır. Bu makineler, CO2 gazını elektriksel deşarjla uyararak 10.600 nm dalga boyu üretir. Daha uzun dalga boyu, plastik, ahşap, deri, cam ve kauçuk tarafından kolayca emilir.

CO2 sistemleri, ambalaj işaretleme, akrilik ekranlarda detaylı grafikler oluşturma ve ahşap ürünlere gravür yapma konusunda mükemmeldir. Işın, ısıya duyarlı plastiklere zarar veren termal stres olmadan temiz ve net işaretler oluşturur.

UV lazer markalama makineleri tamamen farklı bir yol izler. 355 nm dalga boyunda çalışan bu "soğuk markalama" sistemleri, ısı yerine fotokimyasal reaksiyonlar yoluyla moleküler bağları kırar. Bu da onları markalama için ideal seçim haline getirir:

● Hassas elektronik parçalar ve devre kartları

● Tıbbi sınıf silikon ve kateterler

● Isıya dayanıklı olmayan ilaç ambalajları

● Cam şişeler ve ampuller

LEAD TECH 10W UV Lazer Markalama Makinesi

LEAD TECH 5W UV Lazer Markalama Makinesi

Üretim Sektörlerinde Uygulamalar

Lazer markalama makineleri, kalıcı tanımlamanın gerekli olduğu her yerde karşımıza çıkıyor. Ancak bazı sektörler onlara diğerlerinden daha fazla bağımlı.

Otomotiv üreticileri, motor bloklarından kablo demetlerine kadar her şeyi işaretler. VIN numaraları, parça numaraları, parti kodları ve izlenebilirlik verileri, on yıllarca ısıya, titreşime ve kimyasal maruziyete dayanacak şekilde bileşenlere işlenir. İşaretlerin aracın kendisinden daha uzun süre dayanması gerekir. Geleneksel etiketler başarısız olur. Lazer işaretler ise olmaz.

Tıbbi cihaz şirketleri daha da katı gereksinimlerle karşı karşıya. FDA, cerrahi aletler, implantlar ve tanı ekipmanlarında Benzersiz Cihaz Tanımlaması (UDI) zorunluluğu getiriyor. Lazer işaretleme, steriliteyi veya hasta güvenliğini tehlikeye atmadan titanyum implantlar, paslanmaz çelik cerrahi aletler ve polimer kateterler üzerinde biyolojik olarak uyumlu işaretler oluşturuyor.

Elektronik üretiminde devre kartları, mikroçipler ve akıllı telefon bileşenlerinin işaretlenmesi için UV lazer sistemleri kullanılır. Bu işaretler bir tuz tanesinden daha küçüktür ancak büyütme altında okunabilir kalır. Veri matris kodları, bileşenlerin montaj, test ve saha servis aşamalarında izlenmesini sağlar.

Havacılık ve uzay sektörü, lazer markalama teknolojisini uç noktalara taşıyor. Bugün markalanmış parçalar 2075'te hala uçuyor olabilir. Markaların kalıcı olması gerekiyor:

● Sıcaklık -60°F ile 400°F arasında değişmektedir.

● Aşındırıcı yakıt ve hidrolik sıvılar

● Yoğun titreşim ve G kuvvetleri

● Yüksek irtifada UV radyasyonu

Ambalajlama işlemlerinde, şişeler, kutular ve esnek filmler üzerinde yüksek hızlı tarih kodlaması için CO2 lazer markalama makineleri kullanılmaktadır. Dakikada 600 adet üretim yapan hatlar, bulaşmayan, solmayan veya yıkanarak çıkmayan parti numaraları ve son kullanma tarihleriyle işaretlenir.

Tüketim malları markaları, hem marka bilinirliğini artırmak hem de sahteciliğe karşı önlem olarak ürünlerine lazerle logo basarlar. Bu kalıcılık, sahteciliği neredeyse imkansız hale getirir.

Lazer Markalama ve Diğer Markalama Yöntemleri Karşılaştırması

Üreticilerin lazerlerin ötesinde seçenekleri var. Ancak bu alternatifler, hızla artan ödünler gerektiriyor.

Nokta vuruşlu işaretleme, karbür veya elmas uçlu bir kalemin saniyede binlerce kez yüzeye vurarak fiziksel girintiler yoluyla işaretler oluşturmasını sağlar. Bu işlem, estetikten ziyade derinliğin daha önemli olduğu kalın metallerde iyi sonuç verir. Nokta vuruşlu işaretleme makineleri, lazerlere göre daha düşük başlangıç ​​maliyetine sahiptir ve daha derin işaretleme yapar.

Olumsuz yönleri oldukça ağır. Kalem uçları birkaç ayda bir aşınıyor, bu da değiştirme ve yeniden kalibrasyon gerektiriyor. Darbeler gürültüye (genellikle 80+ desibel), ince malzemelerde gerilme çatlaklarına ve lazer hassasiyetine ulaşamayan pürüzlü izlere neden oluyor. Plastikleri çatlatmadan nokta vuruşu yapamazsınız.

Mürekkep püskürtmeli yazıcılar, sıvı veya UV ile kürlenmiş mürekkebi yüzeylere püskürtür. Hızlı. Baskı başına ucuz. Karton kutular ve geçici etiketler için mükemmel.

İzler silinir. Çözücüler onları çözer. UV ışığı onları soldurur. Kalıcılık gerektiren herhangi bir uygulama, mürekkep püskürtmeli yazıcıları anında devre dışı bırakır.

Kimyasal aşındırma, maskelenmiş yüzeyleri asit veya alkali çözeltilere maruz bırakarak izler oluşturur. Bu işlem metaller üzerinde pürüzsüz ve derin izler bırakır, ancak şunları gerektirir:

● Tehlikeli kimyasalların kullanımı ve bertarafı

● Çoklu işlem adımları (maskeleme, aşındırma, temizleme)

● Daha uzun çevrim süreleri (dakika vs. saniye)

● Kimyayı anlayan yetenekli operatörler

Çevresel düzenlemeler, kimyasal aşındırma işlemini giderek daha pahalı ve yasal olarak karmaşık hale getiriyor.

Mekanik gravür, dönen aletlerle malzemeleri keser. İzler sonsuza dek kalır ve keskin görünür. Ancak gravür makineleri düzenli uç değişimi gerektirir, kavisli yüzeyleri kolayca işleyemez ve kesici aletin kendisinden daha sert malzemelerle başa çıkmakta zorlanır.

Gerçekten Önemli Olan Teknik Özellikler

Güç değerlerine çok fazla ilgi gösteriliyor. Oysa gösterilmemeli.

Lazer gücü (watt cinsinden ölçülür) işaretleme hızını etkiler, işaretleme kalitesini değil. 20W'lık bir fiber lazer, 50W'lık bir modele göre daha yavaş işaretleme yapar, ancak her ikisi de aynı malzeme üzerinde aynı işaretleri oluşturur. Fark, kalıcılıkta değil, verimlilikte ortaya çıkar.

Lazer ışınının kalitesi, çoğu alıcının fark ettiğinden çok daha önemlidir. M² değeri ("M-kare" olarak okunur), lazerin ne kadar sıkı odaklandığını ölçer. Daha düşük sayılar, daha keskin odak ve daha ince ayrıntı anlamına gelir. 1,0'lık bir M² değeri, mükemmel bir Gauss ışını temsil eder. 1,5'in altındaki herhangi bir değer, mükemmel işaretleme çözünürlüğü sağlar.

Zayıf ışın kalitesi, bulanık kenarlara ve tutarsız derinliklere neden olur.

İşaretleme hızı , uygulamaya bağlı olarak saniyede karakter veya saniyede milimetre cinsinden ölçülür. Fiber lazer işaretleme makineleri tipik olarak saniyede 7.000-10.000 mm hızında işaretleme yapar. CO2 sistemleri saniyede 2.000-5.000 mm hızında daha yavaş çalışır. UV lazer işaretleme makineleri ise nispeten daha yavaş, saniyede 500-2.000 mm hızında çalışır.

Ancak ham hız, bağlam olmadan hiçbir şey ifade etmez. Dakikada 200 parça işaretleyen bir sistem etkileyici görünebilir, ancak üretim hattınızın 400 parçaya ihtiyacı olduğunu fark ettiğinizde bunun anlamı azalır.

Çalışma alanı, yeniden konumlandırma yapmadan işaretleyebileceğiniz maksimum nesne boyutunu tanımlar. Yaygın boyutlar şunlardır:

● Küçük format: 100 mm x 100 mm (4" x 4")

● Orta format: 200 mm x 200 mm (8" x 8")

● Büyük format: 300 mm x 300 mm (12" x 12")

Daha büyük çalışma alanları daha pahalıdır ve genellikle kenarlarda odak hassasiyetinden ödün verir. Fazla kapasite satın almak yerine, çalışma alanını gerçek parça boyutlarınıza göre ayarlayın.

Odak derinliği, lazerin işaretleme kalitesini korurken ne kadar dikey varyasyona tolerans gösterebileceğini belirler. Sığ derinlikler (1-2 mm) düz yüzeyler gerektirir. Derin odak aralıkları (10 mm+) ise odak ayarlaması gerektirmeden kavisli veya düzensiz parçaları işleyebilir.

Doğru Pazarlama Kararını Vermek

Lazer markalama makineleri, geleneksel yöntemlerin sağlayamadığı kalıcı tanımlama olanağı sunar. Teknoloji işe yarıyor. Markalar kalıcı. Bakım yükü neredeyse sıfıra iniyor.

Seçiminiz malzemeye bağlıdır. Metaller için fiber lazer markalama makinesi . Plastikler ve organik malzemeler için CO2 sistemleri. Isı hasarının oluşmasının istenmediği durumlarda UV lazer markalama makineleri.

Teknik özellikleri teorik maksimumlara değil, gerçek üretim ihtiyaçlarınıza göre ayarlayın. Saatte 150 parça işaretleyen 30W'lık bir fiber lazer, zamanının yarısını boşta geçiren 50W'lık bir sistemden daha iyidir. Çalışma alanı, ancak parçalarınız gerçekten bu alanı dolduruyorsa önem taşır. Odak derinliği, kavisli yüzeyleri veya üst üste yığılmış bileşenleri işaretlerken kritik hale gelir.

Lazer türleri arasındaki başlangıç ​​maliyeti farkı, beş yıllık toplam sahip olma süresi hesaplandığında daralmaktadır. Fiber lazerler sarf malzemesi gerektirmez. CO2 sistemleri gaz dolumu ve ayna değişimi gerektirir. UV lazerler ise periyodik diyot pompa değişimine ihtiyaç duyar.

Öncelikle gerçek parçalarınızı test ederek başlayın. Çoğu lazer markalama tedarikçisi, sipariş vermeden önce örnek işaretlemeler yapar. Malzemelerinizin nasıl tepki verdiğini, hangi ayarların en iyi sonucu verdiğini ve sistemin hız gereksinimlerinizi karşılayıp karşılamadığını tam olarak göreceksiniz.

Lazer markalamanın nasıl çalıştığını görmeye hazır mısınız? Gerçek dünya uygulamalarına ve sistem özelliklerine göz atın:   LeadTech'in web sitesi . Pazarlama zorluklarınız, aynı gereksinimlerle karşılaşan üreticiler için halihazırda işe yarayan çözümlere sahip.