دستگاه علامت گذاری لیزر فیبر حکاکی دقیق برای فلزات صنعتی پلاستیک
نمایش دقیق
نمایش ویدئو
مقدمه‌ای بر دستگاه علامت‌گذاری لیزر فیبری
دستگاه علامت‌گذاری لیزری فایبر، یک سیستم علامت‌گذاری غیرتماسی با دقت بالا است که از منبع لیزر فایبر برای حکاکی، برش یا برچسب‌گذاری دائمی طیف وسیعی از مواد استفاده می‌کند. این دستگاه‌ها به دلیل سرعت، قابلیت اطمینان و کیفیت علامت‌گذاری استثنایی، محبوبیت گسترده‌ای در کاربردهای صنعتی کسب کرده‌اند.
اصل کار شامل هدایت پرتو لیزر پرقدرت، تولید شده از طریق فیبر نوری، بر روی سطح ماده هدف است. انرژی لیزر با سطح تعامل می‌کند و منجر به تغییر فیزیکی یا شیمیایی می‌شود که علائم قابل مشاهده‌ای ایجاد می‌کند. کاربردهای معمول شامل لوگوها، شماره سریال‌ها، بارکدها، کدهای QR و متون روی فلزات (مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و برنج)، پلاستیک‌ها، سرامیک‌ها و مواد روکش‌دار است.
لیزرهای فایبر به دلیل طول عمر عملیاتی طولانی خود - که اغلب بیش از ۱۰۰۰۰۰ ساعت است - و حداقل نیاز به نگهداری شناخته شده‌اند. آنها همچنین دارای کیفیت پرتو بالایی هستند که امکان علامت‌گذاری بسیار ظریف و با وضوح بالا را حتی روی قطعات کوچک فراهم می‌کند. علاوه بر این، این دستگاه‌ها از نظر انرژی کارآمد هستند و حداقل گرما تولید می‌کنند و خطر تغییر شکل مواد را کاهش می‌دهند.
دستگاه‌های علامت‌گذاری لیزر فایبر به طور گسترده در صنایع خودرو، هوافضا، تولید تجهیزات پزشکی، الکترونیک و جواهرات مورد استفاده قرار می‌گیرند. توانایی آنها در تولید علامت‌های دائمی و ضد دستکاری، آنها را برای اهداف ردیابی، انطباق و برندسازی ایده‌آل می‌کند.
اصل کار دستگاه های علامت گذاری لیزر فیبر
دستگاه‌های علامت‌گذاری لیزر فایبر بر اساس اصول برهمکنش فوتوترمال لیزر و جذب مواد عمل می‌کنند. این سیستم از یک پرتو لیزر پرانرژی تولید شده توسط یک منبع لیزر فایبر استفاده می‌کند که سپس بر روی سطح ماده هدایت و متمرکز می‌شود تا از طریق گرمایش موضعی، ذوب، اکسیداسیون یا فرسایش مواد، علائم دائمی ایجاد کند.
هسته اصلی این سیستم، خود لیزر فیبری است که از یک کابل فیبر نوری آلاییده - که معمولاً با عناصر کمیاب خاکی مانند ایتربیوم (Yb3+) آغشته شده است - به عنوان محیط لیزر استفاده می‌کند. دیودهای پمپ، نور را به داخل فیبر تزریق می‌کنند، یون‌ها را تحریک می‌کنند و یک انتشار تحریک‌شده از نور لیزر همدوس، معمولاً در محدوده طول موج مادون قرمز 1064 نانومتر، ایجاد می‌کنند. این طول موج برای برهمکنش با فلزات و برخی پلاستیک‌ها بسیار مؤثر است.
پس از تابش لیزر، مجموعه‌ای از آینه‌های اسکن گالوانومتر به سرعت پرتو متمرکز شده را بر روی سطح جسم هدف طبق مسیرهای از پیش برنامه‌ریزی شده هدایت می‌کنند. انرژی پرتو توسط سطح ماده جذب می‌شود و باعث گرمایش موضعی می‌شود. بسته به مدت و شدت تابش، این می‌تواند منجر به تغییر رنگ سطح، حکاکی، ذوب شدن یا حتی ریزفرسایش شود.
از آنجا که این یک فرآیند غیر تماسی است، لیزر فیبر هیچ نیروی مکانیکی اعمال نمی‌کند، بنابراین یکپارچگی و ابعاد اجزای ظریف حفظ می‌شود. علامت‌گذاری بسیار دقیق است و این فرآیند قابل تکرار است و آن را برای محیط‌های تولید انبوه ایده‌آل می‌کند.
به طور خلاصه، دستگاه‌های علامت‌گذاری لیزر فایبر با تمرکز یک پرتو لیزر با انرژی بالا و دقیقاً کنترل‌شده بر روی مواد، ویژگی‌های سطح آنها را تغییر می‌دهند. این امر منجر به ایجاد علامت‌های دائمی و با کنتراست بالا می‌شود که در برابر سایش، مواد شیمیایی و دمای بالا مقاوم هستند.
پارامتر
| پارامتر | ارزش |
|---|---|
| نوع لیزر | لیزر فیبر |
| طول موج) | ۱۰۶۴ نانومتر |
| نرخ تکرار) | ۱.۶ تا ۱۰۰۰ کیلوهرتز |
| توان خروجی) | 20 تا 50 وات |
| کیفیت پرتو، متر مربع | ۱.۲ تا ۲ |
| حداکثر انرژی پالس تکی | ۰.۸ میلی‌ژول |
| مصرف کل برق | ≤0.5 کیلووات |
| ابعاد | 795 * 655 * 1520 میلی‌متر |
موارد استفاده متنوع برای دستگاه‌های حکاکی لیزر فیبری
دستگاه‌های حکاکی لیزری فایبر در طیف گسترده‌ای از صنایع برای ایجاد علامت‌های دقیق، بادوام و دائمی روی سطوح فلزی و غیرفلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. سرعت بالای عملکرد، نیاز کم به نگهداری و فرآیند علامت‌گذاری سازگار با محیط زیست، آنها را به ابزاری ضروری در خطوط تولید پیشرفته و تأسیسات تولید دقیق تبدیل کرده است.
۱. تولید صنعتی:
در محیط‌های تولیدی سنگین، از لیزرهای فیبری برای علامت‌گذاری ابزارها، قطعات ماشین و مجموعه‌های محصول با شماره سریال، شماره قطعه یا داده‌های کنترل کیفیت استفاده می‌شود. این علامت‌گذاری‌ها قابلیت ردیابی محصول را در سراسر زنجیره تأمین تضمین کرده و ردیابی گارانتی و تلاش‌های تضمین کیفیت را افزایش می‌دهند.
۲. لوازم الکترونیکی مصرفی:
با توجه به کوچک‌سازی دستگاه‌ها، صنعت الکترونیک به علائم بسیار کوچک اما با خوانایی بالا نیاز دارد. لیزرهای فایبر این امر را از طریق قابلیت‌های میکرومارکینگ برای تلفن‌های هوشمند، درایوهای USB، باتری‌ها و تراشه‌های داخلی ارائه می‌دهند. این علامت‌گذاری تمیز و بدون حرارت، هیچ گونه تداخلی با عملکرد دستگاه ایجاد نمی‌کند.
۳. ساخت فلز و پردازش ورق:
پردازش‌کنندگان ورق‌های فلزی از حکاکی‌های لیزری فیبری برای اعمال جزئیات طراحی، لوگوها یا مشخصات فنی مستقیماً روی ورق‌های فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و آلومینیوم استفاده می‌کنند. این کاربردها به طور گسترده در ظروف آشپزخانه، اتصالات ساختمانی و تولید لوازم خانگی دیده می‌شوند.
۴. تولید تجهیزات پزشکی:
برای قیچی‌های جراحی، ایمپلنت‌های ارتوپدی، ابزارهای دندانپزشکی و سرنگ‌ها، لیزرهای فیبری علائم مقاوم در برابر استریلیزاسیون ایجاد می‌کنند که مطابق با مقررات FDA و بین‌المللی است. ماهیت دقیق و بدون تماس این فرآیند، عدم آسیب یا آلودگی سطح پزشکی را تضمین می‌کند.
۵. کاربردهای هوافضا و نظامی:
دقت و دوام در صنایع دفاعی و هوافضا ضروری هستند. قطعاتی مانند ابزارهای پروازی، قطعات موشک و قاب‌های ماهواره با استفاده از لیزرهای فیبری با شماره‌های لات، گواهینامه‌های انطباق و شناسه‌های منحصر به فرد علامت‌گذاری می‌شوند و قابلیت ردیابی را در محیط‌های حیاتی ماموریت تضمین می‌کنند.
۶. شخصی‌سازی جواهرات و حکاکی‌های ظریف:
طراحان جواهرات برای متون پیچیده، شماره سریال‌ها و الگوهای طراحی روی اقلام فلزی گرانبها به دستگاه‌های لیزر فیبری متکی هستند. این امر امکان خدمات حکاکی سفارشی، احراز هویت برند و شناسایی ضد سرقت را فراهم می‌کند.
۷. صنعت برق و کابل:
برای علامت‌گذاری روی روکش کابل، کلیدهای الکتریکی و جعبه‌های اتصال، لیزرهای فیبری حروف تمیز و مقاوم در برابر سایش ارائه می‌دهند که برای برچسب‌های ایمنی، رتبه‌بندی ولتاژ و داده‌های انطباق ضروری هستند.
۸. بسته‌بندی مواد غذایی و آشامیدنی:
اگرچه به طور سنتی با فلزات مرتبط نیستند، برخی از مواد بسته‌بندی مواد غذایی - به ویژه قوطی‌های آلومینیومی یا محصولات پیچیده شده در فویل - می‌توانند با استفاده از لیزرهای فیبری برای تاریخ انقضا، بارکد و آرم‌های برند علامت‌گذاری شوند.
به لطف سازگاری، کارایی و طول عمر بالای سیستم‌های علامت‌گذاری لیزر فایبر، این سیستم‌ها روز به روز بیشتر در خطوط تولید خودکار، کارخانه‌های هوشمند و اکوسیستم‌های صنعت ۴.۰ ادغام می‌شوند.
سوالات متداول (FAQ) درباره دستگاه های علامت گذاری لیزر فیبر
۱. دستگاه علامت گذاری لیزر فیبر روی چه موادی قابل استفاده است؟
ماژیک‌های لیزری فایبر بیشترین تاثیر را روی فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس، برنج، تیتانیوم و طلا دارند. همچنین می‌توان از آنها روی برخی پلاستیک‌ها (مانند ABS و PVC)، سرامیک‌ها و مواد روکش‌دار استفاده کرد. با این حال، آنها برای موادی که نور مادون قرمز را جذب نمی‌کنند یا جذب کمی دارند، مانند شیشه شفاف یا چوب ارگانیک، مناسب نیستند.
۲. علامت لیزر چقدر دائمی است؟
علامت‌های لیزری ایجاد شده توسط لیزرهای فیبری دائمی و در برابر سایش، خوردگی و دمای بالا بسیار مقاوم هستند. آنها در شرایط استفاده عادی محو نمی‌شوند و به راحتی پاک نمی‌شوند، که آنها را برای ردیابی و ضد جعل بودن ایده‌آل می‌کند.
۳. آیا دستگاه برای کار ایمن است؟
بله، دستگاه‌های علامت‌گذاری لیزر فایبر معمولاً در صورت کارکرد صحیح ایمن هستند. اکثر سیستم‌ها مجهز به محفظه‌های محافظ، کلیدهای قفل داخلی و عملکردهای توقف اضطراری هستند. با این حال، از آنجایی که تابش لیزر می‌تواند برای چشم و پوست مضر باشد، رعایت تمام دستورالعمل‌های ایمنی و پوشیدن تجهیزات محافظ مناسب، به ویژه در مورد دستگاه‌های نوع باز، بسیار مهم است.
۴. آیا دستگاه به مواد مصرفی نیاز دارد؟
خیر، لیزرهای فایبر با هوا خنک می‌شوند و به هیچ ماده مصرفی مانند جوهر، حلال یا گاز نیاز ندارند. این امر باعث می‌شود هزینه عملیاتی در درازمدت بسیار پایین باشد.
۵. لیزر فیبری چقدر دوام می‌آورد؟
یک منبع لیزر فیبری معمولی تحت استفاده عادی، عمر عملیاتی ۱۰۰۰۰۰ ساعت یا بیشتر را پیش‌بینی می‌کند. این یکی از بادوام‌ترین انواع لیزر در بازار است که دوام و قابلیت اطمینان فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهد.
۶. آیا لیزر می‌تواند عمیقاً روی فلز حکاکی کند؟
بله. بسته به توان لیزر (مثلاً 30 وات، 50 وات، 100 وات)، لیزرهای فایبر می‌توانند هم حکاکی سطحی و هم حکاکی عمیق انجام دهند. برای حکاکی‌های عمیق‌تر، به سطوح قدرت بالاتر و سرعت‌های حکاکی پایین‌تر نیاز است.
۷. چه فرمت‌های فایلی پشتیبانی می‌شوند؟
اکثر دستگاه‌های لیزر فیبری از طیف گسترده‌ای از فرمت‌های فایل‌های برداری و تصویری، از جمله PLT، DXF، AI، SVG، BMP، JPG و PNG پشتیبانی می‌کنند. این فایل‌ها برای تولید مسیرها و محتوای علامت‌گذاری از طریق نرم‌افزار ارائه شده با دستگاه استفاده می‌شوند.
۸. آیا دستگاه با سیستم‌های اتوماسیون سازگار است؟
بله. بسیاری از سیستم‌های لیزر فیبری دارای پورت‌های ورودی/خروجی، رابط‌های RS232 یا اترنت برای ادغام در خطوط تولید خودکار، رباتیک یا سیستم‌های نوار نقاله هستند.
۹. چه نگهداری‌هایی لازم است؟
دستگاه‌های لیزر فایبر به حداقل نگهداری نیاز دارند. کارهای روتین ممکن است شامل تمیز کردن لنز و زدودن گرد و غبار از ناحیه هد اسکن باشد. هیچ قطعه‌ای وجود ندارد که نیاز به تعویض مکرر داشته باشد.
۱۰. آیا می‌تواند سطوح منحنی یا نامنظم را علامت‌گذاری کند؟
دستگاه‌های لیزر فیبر استاندارد برای سطوح صاف بهینه شده‌اند، اما با لوازم جانبی مانند دستگاه‌های چرخشی یا سیستم‌های فوکوس پویای سه‌بعدی، می‌توان روی سطوح منحنی، استوانه‌ای یا ناهموار با دقت بالا علامت‌گذاری کرد.
