Osnovno načelo sustav laserskog označavanja jest da laserski generator generira visokoenergetsku kontinuiranu lasersku zraku, a fokusirani laser djeluje na materijal za ispis, što uzrokuje da se površinski materijal topi ili čak trenutno isparava. Kontroliranjem laserske putanje na površini materijala mogu se formirati potrebni grafički i grafički tragovi.
Lasersko označavanje karakterizira beskontaktna obrada, koja omogućuje označavanje na bilo kojoj posebno oblikovanoj površini bez deformacija i unutarnjeg naprezanja. Pogodno je za označavanje materijala poput metala, plastike, stakla, keramike, drva, kože itd.
Sustav označavanja u načinu rada maske
Označavanje maskom naziva se i projekcijsko označavanje. Sustav označavanja maskom sastoji se od lasera, maske i slikovne leće. Njegov princip rada je da se laserska zraka proširena teleskopom ravnomjerno projicira na unaprijed izrađenu masku, a svjetlost se prenosi iz izrezbarenog prostora. Uzorak na ploči maske se prikazuje na radni komad (žarišna ravnina) kroz leću. Obično svaki impuls može formirati marker. Površina materijala ozračenog laserom se brzo zagrijava kako bi isparila ili izazvala kemijsku reakciju, a boja se mijenja kako bi se formirale jasne i prepoznatljive oznake. CO2 Laser i YAG laser obično se koriste za označavanje maskom. Glavna prednost označavanja maskom je u tome što jedan laserski impuls može napraviti potpunu oznaku koja uključuje nekoliko simbola istovremeno, pa je brzina označavanja velika. Za velike količine proizvoda, označavanje se može izvršiti izravno na proizvodnoj liniji. Nedostaci su slaba fleksibilnost i niska potrošnja energije.
Sustav označavanja nizova
Koristi nekoliko malih lasera za istovremeno emitiranje impulsa. Nakon prolaska kroz reflektor i fokusirajuću leću, nekoliko laserskih impulsa abliraju (tope) male udubine ujednačene veličine i dubine na površini označenog materijala. Svaki znak i uzorak sastoji se od ovih malih okruglih crnih udubina, obično 5 točaka u horizontalnim potezima i 7 točaka u vertikalnim potezima, tvoreći tako niz 5 × 7. Općenito, RF pobuđen malom snagom CO2 Laser se koristi u označavanju nizova, a njegova brzina označavanja može doseći i do 6000 znakova / mu. Stoga je postao idealan izbor za brzo online označavanje. Njegov nedostatak je što može označavati samo matrične znakove i može postići samo rezoluciju 5 × 7, što je bespomoćno za kineske znakove.
Sustav skeniranja i označavanja
Sustav za skeniranje i označavanje sastoji se od računala, lasera i XY mehanizma za skeniranje. Njegov princip rada je unos informacija potrebnih za označavanje u računalo. Računalo upravlja laserom i XY mehanizmom za skeniranje prema unaprijed dizajniranom programu, tako da visokoenergetska laserska točka transformirana posebnim optičkim sustavom može skenirati i pomicati se po obrađenoj površini kako bi formirala oznake.
Općenito, mehanizam XY skeniranja ima 2 vrste strukture: jedna je mehaničko skeniranje, a druga je galvanometričko skeniranje.
Mehaničko skeniranje
Mehanički sustav za skeniranje označavanja ne pomiče lasersku zraku promjenom kuta rotacije zrcala, već pomiče XY koordinatu zrcala mehaničkom metodom, kako bi se promijenio položaj laserske zrake koja dolazi na obradak. XY mehanizam skeniranja ovog sustava označavanja obično se nadopunjuje s ploterom. Njegov radni proces: laserska zraka prolazi kroz reflektor okrećući putanju svjetlosti, a zatim kroz svjetlosnu olovku (fokusirajuću leću) kako bi usmjerila svjetlo na obradak koji se obrađuje. Između ostalog, krak olovke plotera može se pomicati samo naprijed-natrag duž x-osi s reflektorom; svjetlosna olovka i njen gornji reflektor (oba fiksna zajedno) mogu se pomicati samo duž smjera y-osi. Pod kontrolom računala (obično putem paralelnog porta za izlaz upravljačkog signala), pomicanje svjetlosne olovke u smjeru Y i pomicanje kraka olovke u smjeru X mogu učiniti da izlazni laser dosegne bilo koju točku u ravnini, čime se označavaju bilo koje grafike i znakovi.
Skeniranje galvanometrom
Sustav za označavanje skeniranjem galvanometra uglavnom se sastoji od lasera, XY zrcala za otklon, leće za fokusiranje i računala. Princip rada je da laserska zraka pada na 2 zrcala (vibrirajuća zrcala), a kut refleksije zrcala kontrolira računalo. 2 zrcala mogu skenirati duž X i Y osi, kako bi se postiglo otklon laserske zrake, tako da se laserski fokus s određenom gustoćom snage pomiče po materijalu za označavanje prema potrebnim zahtjevima, ostavljajući tako trajne tragove na površini materijala, a točka fokusiranja može biti krug ili pravokutnik.
U sustavu označavanja galvanometrom mogu se koristiti vektorska grafika i znakovi. Ova metoda koristi grafički softver u računalu za obradu grafike. Ima karakteristike visoke učinkovitosti, dobre preciznosti i bez izobličenja, što uvelike poboljšava kvalitetu i brzinu laserskog označavanja. Istovremeno, može se usvojiti i metoda označavanja galvanometrom, što je vrlo pogodno za online označavanje. Ovisno o proizvodnoj liniji s različitim brzinama, može se koristiti jedan skenirajući galvanometar ili 2 skenirajuća galvanometra. U usporedbi s gore spomenutim označavanjem niza, može označiti više informacija o rešetki.
Općenito govoreći, sustav za označavanje skeniranjem galvanometra koristi vlaknasti laser s kontinuiranom optičkom pumpom valne duljine od 1.06 μm, a izlazna snaga je 10 ~ 120WLaserski izlaz može biti kontinuiran ili Q-prekidač. Razvijeni RF pobuđeni CO2 Laser se također koristi u galvanometru za skeniranje laserskim strojevima za označavanje.
Galvanometrijski skenirajući stroj za označavanje postao je glavni proizvod zbog širokog raspona primjene, vektorskog i matričnog označavanja, podesivog raspona označavanja, brzog odziva, velike brzine označavanja (stotine znakova mogu se označiti u sekundi), visoke kvalitete označavanja, dobrih performansi brtvljenja optičkog puta i snažne prilagodljivosti okolini. Postao je glavni proizvod i smatra se da predstavlja smjer razvoja laserskog stroja za označavanje u budućnosti. Ima široku primjenu.
Laseri koji se koriste za označavanje uglavnom uključuju vlaknaste lasere i CO2 laser. Laser koji proizvodi vlaknasti laser dobro se apsorbira u metalu i većini plastike, a njegova valna duljina (1.06 μm) i mala točka fokusiranja prikladni su za označavanje visoke rezolucije na metalima i drugim materijalima. Valna duljina CO2 Laser je 10.6 μ M. Drveni proizvodi, staklo, polimer i većina prozirnih materijala imaju dobar učinak apsorpcije, pa je posebno prikladan za označavanje na nemetalnim površinama.
Nedostatak vlaknastog lasera i CO2 Problem s laserom je što su toplinska oštećenja i toplinska difuzija materijala ozbiljni, a efekt vrućeg ruba često čini naljepnicu mutnom. Nasuprot tome, UV svjetlo koje proizvodi excimer laser ne zagrijava materijal, već samo isparava površinu materijala, što stvara fotokemijski učinak na površinsku strukturu i ostavlja trag na površini materijala. Stoga je pri označavanju excimer laserom rub traga vrlo jasan. Zbog jake apsorpcije ultraljubičastog svjetla, učinak lasera na materijal događa se samo na površinskom sloju materijala i gotovo da nema fenomena gorenja na materijalu. Stoga je excimer laser prikladniji za označavanje materijala.
