Máy khắc laser

Máy khắc laser là gì?

Máy khắc laser là thiết bị sử dụng chùm tia laser để tạo ra các dấu vĩnh viễn trên nhiều loại vật liệu. Quá trình này bao gồm hướng một chùm tia laser công suất cao lên bề mặt vật liệu, làm cho vật liệu nóng chảy, bốc hơi hoặc đổi màu. Điều này tạo ra một dấu vĩnh viễn có khả năng chống mài mòn, làm cho dấu laser trở nên lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp.

Tổng quan về máy khắc laser

Trong máy khắc laser, một chùm ánh sáng hội tụ được sử dụng để đánh dấu bề mặt vật liệu. Khi chùm tia tiếp xúc với vật liệu, nó sẽ thay đổi tính chất cũng như hình thức bên ngoài của vật liệu. Chùm tia được tập trung bởi máy khắc laser nhắm vào khu vực cụ thể giúp máy tạo ra dấu có độ tương phản cao, chính xác và chất lượng cao, có thể dễ dàng quét trên bề mặt ảo hoặc có thể đọc được. Do tính năng này, máy chế tạo laser phù hợp nhất cho các ứng dụng yêu cầu độ bền và độ chính xác.

Máy khắc laser hoạt động như thế nào?

Chỉ có thể hiểu cách thức hoạt động của quy trình đánh dấu laser bằng cách hiểu máy đánh dấu laser và việc tạo ra chùm tia laser chịu trách nhiệm đánh dấu.

Các bước máy khắc laser thực hiện:

Bước 1: Tạo chùm tia laser

Việc tạo ra chùm tia laser trong bất kỳ thiết bị đánh dấu laser nào đều phụ thuộc vào ba thành phần quan trọng:

Môi trường phát quang chịu trách nhiệm về vị trí sóng và năng lượng kích thích mà máy cần. Các môi trường phát quang phổ biến bao gồm garnet nhôm yttri pha tạp neodymium (rắn) và thuốc nhuộm hữu cơ (lỏng) và CO2 (khí). Môi trường phát quang cũng có thể là một hình dạng hình học, chẳng hạn như laser sợi quang.

Nguồn bơm có nhiệm vụ đưa năng lượng vào máy khắc laser, năng lượng này kích thích môi trường phát quang và dẫn đến phát xạ photon thông qua phát xạ tự phát hoặc kích thích.

Bộ cộng hưởng quang học có gương phản xạ (bộ phản xạ cao) và gương phản xạ một phần (bộ ghép nối đầu ra). Nó có chức năng phản xạ ánh sáng do môi trường phát quang tạo ra. Nó cũng có thể chứa những thứ khác, chẳng hạn như bộ điều biến và công tắc q, có thể thay đổi các thuộc tính của chùm tia laser được tạo ra.

Năng lượng được đưa vào môi trường phát quang. Điều này dẫn đến sự kích thích của các nguyên tử môi trường phát quang và sự phát ra các photon. Ánh sáng đi vào bộ cộng hưởng quang học và trải qua quá trình phản xạ toàn phần bên trong để tạo ra chùm tia laser. Sau đó, tia laser có thể được truyền tới các bộ phận như công tắc q, thấu kính, bộ mở rộng chùm tia, v.v., để định hình chùm tia trước khi giải phóng nó.

Bước 2: Đánh dấu

Khi chùm tia laser chạm vào bề mặt phôi, năng lượng nhiệt được tạo ra sẽ gây ra sự thay đổi về tính năng và thuộc tính của vật liệu. Các loại thay đổi phụ thuộc vào công nghệ laser bạn chọn. Sau đó, một dấu vĩnh viễn sẽ được để lại trên bề mặt phôi.

Tại sao chọn máy khắc laser trong chế tạo chi tiết?

Quy trình đánh dấu bằng laser được ưu tiên hơn so với các phương pháp đánh dấu khác, chẳng hạn như đánh dấu chấm và đánh dấu bằng mực. Dưới đây là một vài lý do bạn nên chọn hệ thống khắc laser.

Tốc độ cao

Sử dụng tia laser, bạn có thể dễ dàng tạo ra các thiết kế và hoa văn khác nhau trên vật liệu trong thời gian ngắn. Điều này không giống như cách đánh dấu truyền thống, trong đó tốc độ phụ thuộc vào người vận hành. Kết quả là, chúng chậm hơn và do đó, tốn nhiều thời gian hơn. Hơn nữa, do tốc độ của chúng, việc sản xuất một phần hiệu quả hơn.

Đánh dấu vĩnh viễn

Giống như hệ thống đánh dấu bằng kim loại, các công nghệ đánh dấu bằng laser tạo ra dấu hiệu bền trong các điều kiện khắc nghiệt như hóa chất. Do đó, các ngành công nghiệp sản xuất phụ tùng như ô tô và hàng không ưu tiên sử dụng nó do đánh dấu vĩnh viễn. Các dấu hiệu vĩnh viễn và lâu bền cho phép các nhà sản xuất này theo dõi và xác định sản phẩm của họ bất kể điểm sử dụng.

Quy trình không tiếp xúc

Quá trình này là không tiếp xúc. Kết quả là, không có sự thay đổi về tính chất vật lý của vật liệu. Hơn nữa, việc không tiếp xúc khiến công nghệ laser trở nên phổ biến trong các ngành sản xuất và chế tạo.

Thân thiện với môi trường

Hệ thống đánh dấu bằng laser không sử dụng vật tư tiêu hao như hóa chất so với đánh dấu bằng máy in phun. Do đó, ít có khả năng thải các vật liệu độc hại ra môi trường. Hơn nữa, không giống như công nghệ chấm, công nghệ laser không tạo ra tiếng ồn, khiến chúng trở nên thân thiện với môi trường.

Các kỹ thuật ở máy khắc dấu laser phổ biến

Có một số hệ thống đánh dấu bằng laser được áp dụng trong các quy trình sản xuất bộ phận. Mỗi loại có cơ chế sử dụng tia laser. Ví dụ, khắc laser loại bỏ các bộ phận của vật liệu. Do đó, nó được áp dụng trong xử lý logo hoặc ký tự . Ba loại đánh dấu laser phổ biến nhất bao gồm:

Khắc laser hóa hơi

Khắc laser hóa hơi là phương pháp đánh dấu phổ biến nhất trong sản xuất bộ phận và tạo mẫu, phù hợp để làm việc trên các vật liệu như kim loại , gốm sứ và nhựa. Giống như bất kỳ phương pháp đánh dấu laser nào, nó mang lại khả năng đánh dấu vĩnh viễn, mặc dù nó kém rõ ràng hơn so với các phương pháp khác trong danh sách.

Khắc laser hóa hơi là một quá trình trừ, nghĩa là nó bao gồm việc sử dụng chùm tia laser để loại bỏ một phần bề mặt vật liệu. Chùm tia laser hội tụ trên bề mặt biến vật liệu bị loại bỏ thành plasma hoặc hơi được loại bỏ bởi bộ hút khói. Khi tháo ra, nó để lại dấu khắc mà ngón tay dễ dàng cảm nhận được.

Hình ảnh 4: Kỹ thuật khắc laser hóa hơi

Khắc laser nóng chảy

Khắc laser nóng chảy là một phương pháp đánh dấu khác để tạo dấu vĩnh viễn trên phôi. Nó thường áp dụng cho các kim loại như khắc nhôm , thép, thép không gỉ, chì, v.v. Máy khắc laser nóng chảy khắc phôi bằng cách giải phóng các chùm tia laser xung trên bề mặt phôi. Khi chạm vào bề mặt, vật liệu hấp thụ chùm tia và chuyển đổi nó thành nhiệt để làm tan chảy bề mặt và nâng nó lên.

Bề mặt được khắc bằng loại laser này cần ít năng lượng hơn vì nó không có độ sâu, không giống như khắc bằng laser hóa hơi. Hơn nữa, chúng dễ thấy hơn. Ví dụ, nhôm được khắc bằng laser nóng chảy sẽ rõ hơn nhôm khắc bằng laser hóa hơi.

Ủ bằng laser

Ủ bằng laser là một quy trình không trừ thường được sử dụng cho các sản phẩm có độ chính xác kích thước quan trọng. Nó liên quan đến việc sử dụng các chùm tia laser để làm nóng và làm mát từ từ các bề mặt kim loại để thay đổi màu sắc của chúng (vàng, đỏ hoặc xanh lá cây) tùy thuộc vào nhiệt độ của bề mặt kim loại.

Quá trình ủ bằng laser không phù hợp với kim loại màu và nhôm vì màu sắc của chúng không bị ảnh hưởng bởi tác động của nhiệt và oxit.

Phân loại máy khắc laser

Có nhiều loại laser, nhưng chúng tôi sẽ thảo luận về bốn loại phổ biến nhất được sử dụng để đánh dấu các bộ phận sản xuất.

Máy khắc laser CO₂

Máy đánh dấu laser CO₂ sử dụng CO₂ làm môi trường phát tia laser và là hệ thống đánh dấu phù hợp nhất cho các vật liệu hữu cơ (chúng cũng phù hợp với kim loại sau khi xử lý kim loại bằng chất đánh dấu đặc biệt, mang lại cho kim loại dấu hiệu có độ tương phản cao, vĩnh viễn).

Chúng có bước sóng dài nhất (10600nm) trong số tất cả các hệ thống đánh dấu bằng laser, giúp chúng trở nên hữu ích trong việc đánh dấu các vật liệu khác nhau theo yêu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau. Hơn nữa, chúng cũng cung cấp tốc độ đánh dấu nhanh hơn khi làm việc với các vật liệu dày, đặc biệt là trong cắt laser kim loại tấm .

Mặc dù chúng phù hợp hơn cho các ứng dụng công nghiệp, nhưng laser CO₂ có chi phí bảo trì và tiêu thụ năng lượng cao. Hơn nữa, họ chậm hơn những người khác.

Máy khắc laser đánh dấu bằng sợi quang

Máy khắc laser đánh dấu bằng sợi quang là một hệ thống đánh dấu mới hơn, đơn giản hơn và linh hoạt hơn, sử dụng sợi quang công nghệ cao làm phương tiện phát quang. Chúng thích hợp để đánh dấu các vật liệu phi hữu cơ như kim loại, thép, nhôm, v.v.

Hệ thống đánh dấu bằng sợi quang có tốc độ đánh dấu cao và tiêu thụ ít năng lượng hơn. Hơn nữa, họ yêu cầu bảo trì thấp. Tuy nhiên, chúng không phù hợp để đánh dấu các vật liệu dày.

Máy khắc laser đánh dấu xanh

Máy đánh khắc laser dấu xanh có bước sóng cao (532nm). Chúng phù hợp để đánh dấu các vật liệu có độ phản chiếu cao và nhạy cảm như bảng mạch PCB, nhựa mềm, v.v. Ngoài ra, chúng còn tạo ra các vết đánh dấu có độ chính xác cao trên phôi và có thể hấp thụ các loại vật liệu khác nhau.

Máy khắc laser MOPA

Laser Bộ khuếch đại công suất dao động chính (MOPA) có thể áp dụng để tạo các vết đen trên kim loại và nhựa chất lượng cao. Chúng sử dụng bộ tạo dao động chính để tạo chùm tia và bộ khuếch đại công suất tăng mức công suất đầu ra.

Thông thường, thời lượng xung của các điểm đánh dấu laser không thể điều chỉnh được. Tuy nhiên, đối với laser MOPA, thời lượng xung và năng lượng xung có thể điều chỉnh được. Kết quả là, chúng rất linh hoạt.

Các quy trình đánh dấu bộ phận trực tiếp khác trong gia công

Có những kỹ thuật đánh dấu khác với các ứng dụng công nghiệp rộng rãi. Ba kỹ thuật đánh dấu phổ biến nhất bao gồm:

Chấm điểm

Hệ thống đánh dấu chấm bi sử dụng chốt cacbua hoặc cacbua vonfram để tạo các dấu sâu và vĩnh viễn bằng khí nén hoặc điện. Không giống như các điểm đánh dấu bằng laser, dot peen không tạo ra các cú sốc nhiệt trên bề mặt vật liệu. Tuy nhiên, chúng chỉ thích hợp cho các bộ phận bền do lực cơ học của chúng.

Đánh dấu bằng máy in phun

In phun là một quy trình không tiếp xúc liên quan đến việc sử dụng mực để đánh dấu một phần. Có hai loại đánh dấu bằng máy in phun: nhiệt và hóa học.

Máy in phun nhiệt có đầu in sử dụng nhiệt để truyền mực lên bề mặt vật liệu. Chúng được áp dụng để đánh dấu các bộ phận nhạy cảm như gói thực phẩm và thiết bị y tế.

Máy in hóa chất phức tạp hơn và sử dụng các loại mực và giấy độc đáo để in trên nhiều loại vật liệu hơn như thủy tinh, kim loại và nhựa.

Khắc hóa chất

Quá trình trừ này liên quan đến việc sử dụng thuốc xịt hóa chất để loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt của phôi để tạo ra một dấu khắc vĩnh viễn trên kim loại.

Nó hoạt động bằng cách in một thiết kế hoặc logo lên một chất cản quang, phơi nó dưới ánh sáng tia cực tím, sau đó đặt thiết kế nhiều lớp lên bề mặt kim loại. Phần tiếp xúc sẽ bị ăn mòn khi bạn để thiết lập tiếp xúc với dung dịch ăn mòn như clorua sắt.

Ứng dụng của máy khắc dấu laser

Đánh dấu bằng laser có ứng dụng công nghiệp rộng rãi trong truy xuất nguồn gốc và nhận dạng bộ phận. Các nhà sản xuất có thể sử dụng điểm đánh dấu laser để áp dụng ngày hết hạn, mã vạch, ngày sản xuất và logo trên sản phẩm. Do đó, các công nghệ đánh dấu bằng laser được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, y tế, hàng không vũ trụ, ô tô và điện tử.

Khách hàng có nhu cầu về Máy khắc laser vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ & CNC VIỆT NAM

Nhà máy: Điểm công nghiệp Sông Cùng, xã Đồng Tháp, Huyện Đan Phượng, Tp. Hà Nội, Việt Nam

Điện thoại: +84.916 63 9355 / +84.915 74 4664

Website: www.cncvina.com.vn ; www.cncvina.net

Email: Sales01@cncvina.com.vn / Sales03@cncvina.com.vn