Belangrijke factoren bij aankoop van een lasermarkeringsmachine

Wat is een lasermarkeringsmachine?

Lasermarkering is een methode om diverse objecten te labelen met een laser. Het principe is dat een laserstraal de optische verschijning van een oppervlak waar hij op valt, op een of andere manier wijzigt. Dit kan gebeuren via diverse mechanismen:

1. Ablatie van materiaal (lasergravure); soms verwijderen van een gekleurde oppervlaktelaag.
2. Smelten van een metaal, waardoor de oppervlaktestructuur wordt gewijzigd.
3. Lichte verbranding (verkooling) bijv. van papier, karton, hout, of polymeren.
4. Transformatie (bijv. bleken) van pigmenten (industriële laseradditieven) in een kunststofmateriaal.
5. Uitrekking van een polymeer, als bijv. een additief verdampt.
6. Generatie van oppervlaktestructuren zoals kleine bellen.

Door de laserstraal te scannen (bijv. met twee beweegbare spiegels), is het mogelijk om snel letters, symbolen, streepjescodes en andere graphics te schrijven, met een vector- of rasterscan. Een andere methode is het gebruik van een masker dat op het werkstuk wordt geprojecteerd (projectiemarkering, maskermarkering). Deze methode is eenvoudiger en sneller (toepasbaar zelfs bij bewegende werkstukken) maar minder flexibel dan scannen.

"Lasermarkering" staat voor markeren of labelen van werkstukken en materialen met een laserstraal. Hierbij worden verschillende processen onderscheiden, zoals graveren, verwijderen, kleuren, aanlaten en schuimen. Afhankelijk van het materiaal en de kwaliteitseis, heeft elk van deze procedures zijn eigen voor- en nadelen.

Hoe werkt een lasermarkeringsmachine?

Lasertechnologie basis

Alle lasers bestaan uit drie componenten:

1. Een externe pompbron.
2. Het actieve lasermedium.
3. De resonator.

De pompbron leidt externe energie naar de laser.

Het actieve lasermedium bevindt zich binnenin de laser. Afhankelijk van het ontwerp, kan het lasermedium bestaan uit een gasmengsel (CO2-laser), een kristallen lichaam (YAG-laser) of glasvezel (vezel laser). Wanneer energie aan het lasermedium wordt toegevoerd via de pomp, straalt het energie uit in de vorm van straling.

Het actieve lasermedium bevindt zich tussen twee spiegels, de "resonator". Een van deze spiegels is een eenrichtingsspiegel. De straling van het actieve lasermedium wordt in de resonator geampliceerd. Tegelijkertijd kan alleen een bepaalde straling de resonator verlaten via de eenrichtingsspiegel. Deze gebundelde straling is de laserstraling.

Voordelen van een lasermarkeringsmachine

Hoge precisie markering met constante kwaliteit

Dankzij de hoge precisie van lasermarkering, zullen zelfs heel delicate graphics, 1-punt lettertypes en zeer kleine geometrieën duidelijk leesbaar zijn. Tegelijkertijd zorgt markering met de laser voor constant hoge kwaliteit resultaten.

Hoge markeringssnelheid

Lasermarkering is een van de snelste markeringsprocessen beschikbaar op de markt. Dit resulteert in hoge productiviteit en kostenvoordelen tijdens productie. Afhankelijk van de materiaalstructuur en grootte, kunnen verschillende laserbronnen (bijv. vezellasers) of lasermachines (bijv. galvo lasers) worden gebruikt om de snelheid verder te verhogen.

Duurzame markering

Laseretsen is permanent en tegelijkertijd weerstand biedend tegen slijtage, warmte en zuren. Afhankelijk van de laserparameterinstellingen, kunnen bepaalde materialen ook worden gemarkeerd zonder het oppervlak te beschadigen.

Toepassingen van lasermarkeringsmachine

Lasermarkeringsmachine heeft een enorme verscheidenheid aan toepassingen:

1. Onderdelnummers, "te gebruiken tot" data en dergelijke op voedselverpakkingen, flessen, enz.
2. Toevoegen van traceerbare informatie voor kwaliteitscontrole.
3. Markeren van printplaten (PCB's), elektronische componenten, en kabels.
4. Printen van logo's, streepjescodes en andere informatie op producten.

Vergeleken met andere markeringstechnologieën zoals inktjetprinten en mechanische markering, heeft lasermarkering een aantal voordelen, zoals zeer hoge verwerkingssnelheden, lage operationele kosten (geen verbruiksmaterialen), constante hoge kwaliteit en duurzaamheid van resultaten, vermijding van contaminatie, de mogelijkheid om zeer kleine details te schrijven, en zeer hoge flexibiliteit in automatisering.

Kunststofmaterialen, hout, karton, papier, leer en acrylaat worden vaak gemarkeerd met relatief laagvermogen CO2-lasers. Voor metalen oppervlakken zijn deze lasers minder geschikt door de kleine absorptie bij hun lange golflengtes (rond 10 μm); lasergolflengtes bijv. in de 1-μm regio, zoals verkregen met lamp- of diode-gepompte Nd:YAG-lasers (typisch Q-geschakeld) of met vezellasers, zijn meer geschikt. Typische laservermogens voor markering zijn in de orde van 10 tot 100 W. Kortere golflengtes zoals 532 nm, verkregen door frequentieverdubbeling van YAG-lasers, kunnen voordelig zijn, maar dergelijke bronnen zijn niet altijd economisch competitief. Voor markering van metalen zoals goud, dat te lage absorptie heeft in het 1-μm spectrale gebied, zijn korte lasergolflengtes essentieel.

Metalen

Roestvrij staal, aluminium, goud, zilver, titaan, brons, platina of koper

De laser heeft al jaren goed gedient, met name voor lasergravure en lasermarkering van metalen. Niet alleen zachte metalen zoals aluminium, maar ook staal of zeer harde legeringen kunnen nauwkeurig, leesbaar en snel gemarkeerd worden met een laser. Bij bepaalde metalen, zoals staallegeringen, is het zelfs mogelijk om corrosievaste markeringen te realiseren zonder de oppervlaktestructuur te beschadigen met aanlaatmarkering. Metalen producten worden in een breed scala aan industrieën gemarkeerd met lasers.

Kunststoffen

Polycarbonaat (PC), Polyamide (PA), Polyethyleen (PE), Polypropyleen (PP), Acrylonitriel butadieen styreen copolymer (ABS), Polyimide (PI), Polystireen (PS), Polymethylmethacrylaat (PMMA), Polyester (PES)

Kunststoffen kunnen op diverse manieren gemarkeerd of gegraveerd worden met lasers. Met een vezellaser kunt u veel verschillende commercieel gebruikte kunststoffen markeren, zoals polycarbonaat, ABS, polyamide, en nog veel meer met een permanent, snelle, hoge kwaliteit afwerking. Dankzij de lage insteltijden en flexibiliteit die een markeringslaser biedt, kunt u zelfs kleine series economisch markeren.

Organische materialen

Organische materialen vereisen speciale oplossingen om ze voorzien van permanente markeringen met duidelijke contouren. Onze experts ontwikkelen Lasermarkeringsystemen die perfect aan deze eis voldoen. Systemen wier intensiteit kan worden gecontroleerd om warmteopwekking binnen de gewenste grenzen te houden.

Glas en keramiek

Materialen zoals glas en keramiek stellen hoge eisen aan onze klanten en de industrieën waarin ze opereren. Hiervoor heeft STYLECNC een technologie ontwikkeld die in staat is om hoge-contrast, scheurvrije markeringen op glas aan te brengen.

Verschillende processen van lasermarkeringsmachine

Aanlaatmarkering

Aanlaatmarkering is een speciaal type laseretsen voor metalen. Het warmte-effect van de laserstraal veroorzaakt een oxidatieproces onder het materiaaloppervlak, wat resulteert in een kleurverandering op het metaaloppervlak.

Lasergravure

Tijdens lasergravure wordt het werkstukoppervlak gesmolten en verdampt met de laser. Daardoor verwijdert de laserstraal het materiaal. De zo geproduceerde indruk in het oppervlak is de gravure.

Verwijderen

Tijdens verwijderen, verwijdert de laserstraal de toplagen die op het substraat zijn aangebracht. Een contrast ontstaat als gevolg van de verschillende kleuren van toplaag en substraat. Veelvoorkomende materialen die op deze manier gelasermarkeerd worden, zijn geanodiseerd aluminium, gecoate metalen, folies en films, of laminaten.

Schuimen

Tijdens schuimen, smelt de laserstraal een materiaal. Tijdens dit proces ontstaan gasbellen in het materiaal, die het licht diffus reflecteren. De markering zal dus lichter zijn dan de gebieden die niet geëtst zijn. Dit type lasermarkering wordt voornamelijk gebruikt voor donkere kunststoffen.

Verkoolen

Verkoolen maakt sterke contrasten op lichte oppervlakken mogelijk. Tijdens het verkoolingsproces verhit de laser het oppervlak van het materiaal (minimaal 100° C) en zuurstof, waterstof of een combinatie van beide gassen wordt uitgezonden. Wat overblijft is een gedonkerd gebied met hogere koolstofconcentratie.

Verkoolen kan worden gebruikt voor polymeren of bio-polymeren zoals hout of leer. Aangezien verkoken altijd leidt tot donkere merken, zal het contrast op donkere materialen minimaal zijn.

Kleurmarkering

Kleurmarkering is een markeringsproces dat MOPA vezellaser bron gebruikt om kleur op metaaloppervlak te markeren zoals roestvrij staal, titaan, enz. MOPA verwijst naar een configuratie bestaande uit een master laser (of zaad laser) en een optische versterker om het uitgangsvermogen te verhogen.

3D Markering

Het 3D lasermarkeringsysteem is door softwaregestuurde optische uitgebreide bundellens in de optische asrichting hoge snelheid heen-en-weer beweging, dynamische aanpassing van de brandpuntsafstand van de laserstraal, waardoor het brandpunt op verschillende locaties op het oppervlak van het werkstuk uniform blijft, om zo de 3D-oppervlakte, een oppervlakteprecisie van laserverwerking te realiseren.