El principi bàsic de sistema de marcatge làser és que el generador làser genera un feix làser continu d'alta energia, i el làser enfocat actua sobre el material d'impressió, cosa que fa que el material superficial es fongui o fins i tot s'evapori instantàniament. Controlant la trajectòria del làser a la superfície del material, es poden formar els gràfics i les marques gràfiques necessàries.
El marcatge làser es caracteritza pel processament sense contacte, que es pot marcar en qualsevol superfície de forma especial sense deformació ni tensió interna. És adequat per marcar materials com ara metalls, plàstics, vidre, ceràmica, fusta, cuir, etc.
Sistema de marcatge en mode màscara
El marcatge amb màscara també s'anomena marcatge de projecció. El sistema de marcatge amb màscara està compost per làser, màscara i lent d'imatge. El seu principi de funcionament és que el feix làser expandit pel telescopi es projecta uniformement sobre la màscara feta prèviament, i la llum es transmet des de l'espai tallat. El patró de la placa de la màscara es projecta a la peça de treball (pla focal) a través de la lent. Normalment, cada pols pot formar un marcador. La superfície del material irradiat pel làser s'escalfa ràpidament per vaporitzar-se o produir una reacció química, i el color canvia per formar marques clares i distingibles. CO2 El làser i el làser YAG s'utilitzen normalment per al marcatge en mode màscara. El principal avantatge del marcatge en mode màscara és que un pols làser pot fer una marca completa que inclou diversos símbols alhora, de manera que la velocitat de marcatge és ràpida. Per a grans quantitats de productes, es pot marcar directament a la línia de producció. Els desavantatges són la poca flexibilitat i el baix consum d'energia.
Sistema de marcatge de matrius
Utilitza diversos làsers petits per emetre polsos alhora. Després de passar pel reflector i la lent d'enfocament, diversos polsos làser eliminen (fonen) petits forats de mida i profunditat uniformes a la superfície del material marcat. Cada caràcter i patró està compost per aquests petits forats negres rodons, generalment 5 punts en traços horitzontals i 7 punts en traços verticals, formant així una matriu de 5 × 7. Generalment, s'excita per RF de baixa potència CO2 El làser s'utilitza en el marcatge de matrius i la seva velocitat de marcatge pot arribar fins als 6000 caràcters/mu. Per tant, s'ha convertit en una opció ideal per al marcatge en línia d'alta velocitat. El seu inconvenient és que només pot marcar caràcters de matriu de punts i només pot arribar a una resolució de 5 × 7, cosa que no serveix per a caràcters xinesos.
Sistema de marcatge d'escaneig
El sistema de marcatge per escaneig està compost per un ordinador, un làser i un mecanisme d'escaneig XY. El seu principi de funcionament és introduir la informació necessària per marcar a l'ordinador. L'ordinador controla el mecanisme d'escaneig làser i XY segons el programa dissenyat prèviament, de manera que el punt làser d'alta energia transformat per un sistema òptic especial pugui escanejar i moure's per la superfície mecanitzada per formar marques.
Generalment, el mecanisme d'escaneig XY té 2 tipus d'estructura: una és l'escaneig mecànic i l'altra és l'escaneig galvanòmetre.
Escaneig mecànic
El sistema de marcatge per escaneig mecànic no mou el feix canviant l'angle de rotació del mirall, sinó que desplaça la coordenada XY del mirall mitjançant un mètode mecànic, per tal de canviar la posició del feix làser que arriba a la peça de treball. El mecanisme d'escaneig XY d'aquest sistema de marcatge normalment es reequipa amb un plotter. El seu procés de funcionament: el feix làser passa a través del camí de llum giratori del reflector i després a través del llapis òptic (lent d'enfocament) per disparar a la peça de treball que s'ha de processar. Entre ells, el braç del llapis òptic del plotter només es pot moure endavant i enrere al llarg de l'eix x amb el reflector; el llapis òptic i el seu reflector superior (tots dos fixats junts) només es poden moure al llarg de la direcció de l'eix y. Sota el control de l'ordinador (normalment a través del port paral·lel per emetre el senyal de control), el moviment del llapis òptic en la direcció Y i el moviment del braç del llapis òptic en la direcció X poden fer que el làser de sortida arribi a qualsevol punt del pla, marcant així qualsevol gràfic i caràcter.
Escaneig de galvanòmetre
El sistema de marcatge amb escaneig galvanòmetre està compost principalment per làser, mirall de deflexió XY, lent d'enfocament i ordinador. El principi de funcionament és que el feix làser incideix sobre 2 miralls (miralls vibrants) i l'angle de reflexió dels miralls es controla mitjançant ordinador. Els 2 miralls poden escanejar al llarg dels eixos X i Y respectivament, per tal d'aconseguir la deflexió del feix làser, de manera que el focus del làser amb una determinada densitat de potència es mogui sobre el material de marcatge segons els requisits requerits, deixant així marques permanents a la superfície del material i al punt d'enfocament. Pot ser un cercle o un rectangle.
En el sistema de marcatge amb galvanòmetre, es poden utilitzar gràfics vectorials i caràcters. Aquest mètode utilitza el programari gràfic de l'ordinador per processar els gràfics. Té les característiques d'alta eficiència, bona precisió i sense distorsió, cosa que millora considerablement la qualitat i la velocitat del marcatge làser. Al mateix temps, també es pot adoptar el mètode de marcatge tipus galvanòmetre, que és molt adequat per al marcatge en línia. Segons la línia de producció amb diferent velocitat, es pot utilitzar un galvanòmetre d'escaneig o dos galvanòmetres d'escaneig. En comparació amb el marcatge de matriu esmentat anteriorment, pot marcar més informació de xarxa.
En general, el sistema de marcatge amb escaneig galvanòmetre utilitza làser de fibra amb una longitud d'ona de treball de bomba òptica contínua d'1.06 μm i una potència de sortida de 10 ~ 120WLa sortida del làser pot ser contínua o de commutació Q. La RF desenvolupada excitada CO2 El làser també s'utilitza en la màquina de marcatge làser d'escaneig galvanòmetre.
El marcatge amb escaneig galvanòmetre s'ha convertit en el producte principal a causa de la seva àmplia gamma d'aplicacions, marcatge vectorial i matricial, rang de marcatge ajustable, velocitat de resposta ràpida, alta velocitat de marcatge (es poden marcar centenars de caràcters per segon), alta qualitat de marcatge, bon rendiment de segellat de la trajectòria òptica i forta adaptabilitat a l'entorn. S'ha convertit en el producte principal i es considera que representa la direcció de desenvolupament de la màquina de marcatge làser en el futur. Té una àmplia perspectiva d'aplicació.
El làser utilitzat per al marcatge inclou principalment làser de fibra i CO2 làser. El làser produït pel làser de fibra pot ser ben absorbit pel metall i la majoria de plàstics, i la seva longitud d'ona (1.06 μm) i el seu petit punt d'enfocament són adequats per al marcatge d'alta resolució en metalls i altres materials. La longitud d'ona de CO2 El làser és de 10.6 μM. Els productes de fusta, vidre, polímer i la majoria de materials transparents tenen un bon efecte d'absorció, per la qual cosa és especialment adequat per marcar en superfícies no metàl·liques.
El desavantatge del làser de fibra i CO2 El làser és que el dany tèrmic i la difusió tèrmica dels materials són greus, i l'efecte de vora calenta sovint fa que l'etiqueta sigui borrosa. En canvi, la llum UV produïda pel làser excímer no escalfa el material, només evapora la superfície del material, cosa que produeix un efecte fotoquímic a l'estructura superficial i deixa una marca a la superfície del material. Per tant, quan es marca amb làser excímer, la vora de la marca és molt clara. A causa de la forta absorció de la llum ultraviolada, l'efecte del làser sobre el material només es produeix a la capa superficial del material i gairebé no hi ha cap fenomen de cremada al material. Per tant, el làser excímer és més adequat per al marcatge de materials.
