Лазерная маркировка - быстрый и эффективный способ нанесения информации на металлические изделия. Современные лазерные маркеры позволяют с легкостью наносить логотипы, штрих-коды, технические данные. Читайте в нашей статье, зачем нужен лазерный маркер по металлу, какие бывают виды, преимущества и особенности работы. Узнайте, как выбрать подходящую модель и начать эффективно использовать лазерную маркировку на вашем производстве.
Назначение лазерных маркеров по металлу
Лазерные маркеры по металлу используются для нанесения различной графической и текстовой информации на поверхность металлических деталей и изделий. Их основное назначение - это идентификация продукции, нанесение логотипов, технических характеристик, маркировки.
Например, с помощью лазерного маркера можно нанести на детали следующую информацию:
- Логотип и наименование компании-производителя.
- Артикул и наименование детали.
- Дата изготовления.
- Серийный номер.
- Штрих-код.
Такая маркировка позволяет отличить оригинальную продукцию от подделок, обеспечить прослеживаемость на всех этапах производства и эксплуатации.
Кроме того, с помощью лазерных маркеров наносятся различные технические данные об изделии:
- Характеристики материалов.
- Допустимые нагрузки.
- Условия эксплуатации.
- Схемы сборки.
Такая информация необходима для правильной эксплуатации и обслуживания изделий.
Лазерные маркеры широко используются в таких отраслях как:
- Автомобилестроение.
- Авиастроение.
- Судостроение.
- Машиностроение.
- Приборостроение.
- Медицинская техника.
По сравнению с другими методами маркировки (краской, гравировкой, тиснением), лазер имеет ряд преимуществ:
- Высокая скорость нанесения.
- Хорошее качество и четкость маркировки.
- Возможность нанесения сложных изображений и штрих-кодов.
- Износостойкость нанесенной маркировки.
- Отсутствие расходных материалов.
Таким образом, лазерный маркер по металлу - это высокотехнологичное и эффективное решение для маркировки продукции и обеспечения ее прослеживаемости.
Типы лазерных маркеров
Лазерные маркеры для нанесения маркировки на металл делятся на несколько основных типов:
- Волоконные лазеры.
- Твердотельные (дисковые) лазеры.
- Газоразрядные CO2 лазеры.
Волоконный лазерный маркер состоит из источника излучения - волоконного лазера, системы фокусировки и сканирования луча, системы охлаждения и управляющего контроллера.
Преимущества волоконных лазеров:
- Высокая мощность (до 10 кВт).
- Хорошее качество луча.
- Высокая эффективность (до 30%).
- Долгий срок службы.
Волоконные лазерные маркеры позволяют наносить маркировку на толстые металлические заготовки, обеспечивают хорошее качество и быстродействие.
Твердотельные лазеры используют в качестве активной среды кристалл (рубин, неодим, иттрий-алюминиевый гранат и др.).
К преимуществам твердотельных лазеров относятся:
- Компактные размеры.
- Хорошее качество пучка.
- Широкий выбор длин волн.
Твердотельные лазерные маркеры чаще всего используются для высокоточной маркировки небольших деталей.
CO2 лазерные маркеры - наиболее распространенный тип промышленных лазерных маркеров. CO2 лазер использует в качестве активной среды смесь газов CO2, N2 и He.
Достоинства CO2 лазеров:
- Низкая стоимость.
- Хорошее качество луча.
- Высокая эффективность.
CO2 лазерные маркеры подходят для нанесения маркировки средней сложности на детали небольших и средних размеров.
Таким образом, для конкретных задач маркировки необходимо подбирать лазерный маркер определенного типа, исходя из требований к качеству, производительности и стоимости.
Принцип работы лазерных маркеров
Рассмотрим подробнее устройство и принцип работы лазерных маркеров для нанесения маркировки на металл.
Основными компонентами лазерного маркера являются:
- Лазерный излучатель.
- Система фокусировки луча.
- Система позиционирования луча.
- Система охлаждения.
- Блок питания.
- Контроллер.
В лазерном излучателе происходит генерация когерентного лазерного луча за счет оптической накачки активной среды. В зависимости от типа лазера, активной средой может быть твердотельный кристалл, газ, полупроводник или волокно.
Далее луч фокусируется при помощи системы линз и зеркал. Чем меньше фокусное расстояние, тем выше плотность мощности в месте фокусировки луча.
Система гальванометрических зеркал отклоняет лазерный луч для сканирования рабочей зоны. Это позволяет наносить изображения по заданным траекториям.
В процессе работы лазерный маркер генерирует большое количество тепла, поэтому необходима эффективная система охлаждения лазерного излучателя и оптических элементов.
Управление всеми системами маркера осуществляется при помощи контроллера на базе микропроцессора.
Взаимодействие лазера с металлом
При попадании лазерного излучения на поверхность металла происходит нагрев и плавление его верхнего слоя. Часть расплавленного металла испаряется, а остальная часть быстро застывает.
Таким образом, на поверхности металла образуется рельефное изображение, которое является маркировкой. Глубина маркировки зависит от параметров лазерного луча.
При высокой мощности лазер может не только оплавлять, но и частично испарять металл. Это позволяет получать глубокую объемную маркировку.
Особенности волоконных лазерных маркеров
Рассмотрим принцип работы волоконных лазерных маркеров.
В таких маркерах лазерное излучение создается в волоконном световоде, легированном ионами активных веществ, например иттербия или эрбия. Оптическая накачка осуществляется полупроводниковыми лазерными диодами.
Излучение от диодов фокусируется в сердцевину волокна. Под действием накачки в волокне возникает индуцированное излучение, усиливающееся по длине волокна.
Из волокна луч выводится через коллиматор для дальнейшей фокусировки. Такая конструкция обеспечивает высокое качество луча и удобство использования.
Критерии выбора лазерного маркера
При выборе лазерного маркера для конкретных задач необходимо учитывать следующие критерии:
- Тип лазера (CO2, волоконный, твердотельный).
- Мощность лазера.
- Размеры рабочего поля.
- Максимальная толщина обрабатываемого материала.
- Требуемое качество маркировки.
- Производительность, скорость нанесения.
- Стоимость оборудования.
- Стоимость расходных материалов и обслуживания.
- Требования к габаритам маркируемых деталей.
Правильный подбор лазерного маркера по этим параметрам позволит оптимально решить поставленные задачи маркировки.
Программное обеспечение лазерных маркеров
Для создания управляющих программ и изображений для лазерной маркировки используется специальное программное обеспечение (ПО).
Современные лазерные маркеры поддерживают импорт изображений в векторных и растровых форматах: AI, DXF, PLT, BMP, JPG, PNG и др.
В ПО осуществляется редактирование и масштабирование изображений, настройка параметров маркировки.
Для автоматизации процесса маркировки лазерные маркеры могут интегрироваться с MES, АСУТП и другими системами предприятия.
