レーザーマーキングマシンとは何ですか?
レーザーマーキング レーザーを使用してさまざまなオブジェクトにラベルを付ける方法です。レーザー マーキングの原理は、レーザー ビームが当たった表面の光学的な外観を何らかの方法で変更することです。これは、さまざまなメカニズムを通じて発生します。
1. 材料のアブレーション（レーザー彫刻）。場合によっては、一部の色付き表面層を除去します。
2. 金属を溶かし、表面構造を変更します。
3. 紙、厚紙、木材、ポリマーなどのわずかな燃焼（炭化）。
4. プラスチック材料中の顔料（工業用レーザー添加剤）の変換（例：漂白）。
5. 添加剤などが蒸発した場合のポリマーの膨張。
6. 小さな気泡などの表面構造の生成。
レーザー ビームをスキャンすると (たとえば、2 つの可動ミラーを使用)、ベクター スキャンまたはラスター スキャンを使用して、文字、記号、バーコード、その他のグラフィックをすばやく書き込むことができます。別の方法としては、ワークピース上にイメージ化されたマスクを使用する方法があります (投影マーキング、マスク マーキング)。この方法はシンプルで高速 (移動するワークピースにも適用可能) ですが、スキャンよりも柔軟性が低くなります。
「レーザーマーキング」とは、レーザー光線でワークピースや材料にマーキングまたはラベルを付けることです。このため、彫刻、除去、染色、焼きなまし、発泡などのさまざまなプロセスが区別されます。材料と品質要件に応じて、これらの手順にはそれぞれ長所と短所があります。
レーザーマーキングマシンはどのように動作するのでしょうか?
レーザー技術の基礎
すべてのレーザーは 3 つのコンポーネントで構成されています。
1. 外部ポンプ源。
2. 活性レーザー媒体。
3. 共振器。
ポンプ ソースは外部エネルギーをレーザーに導きます。
活性レーザー媒体はレーザー内部にあります。設計に応じて、レーザー媒体はガス混合物（CO2 レーザーは、結晶体（YAG レーザー）またはガラス ファイバー（ファイバー レーザー）でできています。ポンプを介してレーザー媒体にエネルギーが供給されると、放射線の形でエネルギーが放出されます。
アクティブ レーザー媒体は、2 つのミラー (「共振器」) の間にあります。これらのミラーの つは、一方向ミラーです。アクティブ レーザー媒体の放射は、共振器内で増幅されます。同時に、一方向ミラーを通過して共振器から出ることができる放射は、特定の放射のみです。この束ねられた放射がレーザー放射です。
レーザーマーキングマシンの利点
一定品質の高精度マーキング
レーザー マーキングの高精度により、非常に繊細なグラフィック、1 ポイントのフォント、非常に小さな形状でもはっきりと判読できます。同時に、レーザーによるマーキングにより、常に高品質の結果が保証されます。
高速マーキング
レーザー マーキングは、市場で入手可能なマーキング プロセスの中で最も高速です。これにより、製造時に高い生産性とコスト メリットが得られます。材料の構造とサイズに応じて、さまざまなレーザー ソース (ファイバー レーザーなど) またはレーザー マシン (ガルボ レーザーなど) を使用して、速度をさらに上げることができます。
耐久性のあるマーキング
レーザーエッチングは永久的であると同時に、摩耗、熱、酸に対する耐性があります。レーザーパラメータの設定に応じて、特定の材料の表面を損傷することなくマーキングすることもできます。
レーザーマーキングマシンの用途
レーザーマーキングマシンには、さまざまな用途があります。
1. 食品のパッケージやボトルなどに部品番号や使用期限などを記載する。
2. 品質管理のための追跡可能な情報を追加します。
3. プリント基板 (PCB)、電子部品、およびケーブルのマーキング。
4. 製品にロゴ、バーコード、その他の情報を印刷します。
インクジェット印刷や機械マーキングなどの他のマーキング技術と比較すると、レーザーマーキングには、処理速度が非常に速い、運用コストが低い（消耗品を使用しない）、結果の品質が一定で耐久性が高い、汚染が回避される、非常に小さな特徴を書き込むことができる、自動化の柔軟性が非常に高いなど、多くの利点があります。
プラスチック素材、木材、段ボール、紙、皮革、アクリルは、比較的低出力でマークされることが多い。 CO2 レーザー。金属表面の場合、これらのレーザーは長波長（約 10 μm）での吸収が小さいためあまり適していません。ランプまたはダイオード励起の Nd:YAG レーザー（通常は Q スイッチ）やファイバー レーザーなどで得られる 1 μm 領域のレーザー波長の方が適しています。マーキングに使用される一般的なレーザー出力は 10 ～ 100 W 程度です。YAG レーザーの周波数倍増で得られる 532 nm などのより短い波長は有利ですが、このような光源は必ずしも経済的に競争力があるわけではありません。1 μm のスペクトル領域での吸収が低すぎる金などの金属のマーキングには、短いレーザー波長が不可欠です。
金属
ステンレス鋼、アルミニウム、金、銀、チタン、青銅、プラチナ、銅
レーザーは長年にわたり、特に金属のレーザー彫刻やレーザーマーキングに役立ってきました。アルミニウムなどの軟質金属だけでなく、鋼鉄や非常に硬い合金も、レーザーを使用して正確かつ判読しやすく、迅速にマーキングできます。鋼鉄合金などの特定の金属では、アニーリングマーキングを使用して表面構造を損傷することなく、耐腐食性マーキングを施すことさえ可能です。幅広い業界で、金属製品にレーザーマーキングが施されています。
プラスチック
ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、ポリイミド(PI)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエステル(PES)
プラスチックは、レーザーを使用してさまざまな方法でマーキングまたは彫刻できます。ファイバー レーザーを使用すると、ポリカーボネート、ABS、ポリアミドなど、市販されているさまざまなプラスチックに、永続的で迅速な高品質仕上げでマーキングできます。マーキング レーザーのセットアップ時間が短く柔軟性が高いため、小ロットでも経済的にマーキングできます。
有機材料
有機材料に鮮明な輪郭の永久的なマーキングを施すには、特別なソリューションが必要です。当社の専門家は、この要件に完全に対応するレーザー マーキング システムを開発しています。熱発生を望ましい範囲内に抑えるために強度を制御できるシステムです。
ガラスとセラミックス
ガラスやセラミックなどの素材は、お客様やその業界に厳しい要求を課します。この目的のために、 STYLECNC ガラスに高コントラストでひび割れのないマーキングを施すことができる技術を開発しました。
レーザーマーキングマシンのさまざまなプロセス
アニーリングマーキング
アニーリング マーキングは、金属用の特殊なレーザー エッチングです。レーザー ビームの熱効果により、材料表面の下で酸化プロセスが起こり、金属表面の色が変化します。
レーザー彫刻では、加工対象物の表面がレーザーで溶解、蒸発します。その結果、レーザー光線が材料を除去します。こうして表面に生じた刻印が彫刻です。
削除
除去の際、レーザー ビームは基板に塗布されたトップ コートを除去します。トップ コートと基板の色が異なるため、コントラストが生まれます。材料を除去する方法でレーザー マーキングされる一般的な材料には、陽極酸化アルミニウム、コーティングされた金属、箔、フィルム、ラミネートなどがあります。
発泡
発泡中、レーザー光線は材料を溶かします。このプロセス中に、材料内に気泡が生成され、光を拡散反射します。そのため、マーキングはエッチングされていない部分よりも明るくなります。このタイプのレーザー マーキングは、主に暗い色のプラスチックに使用されます。
炭化
炭化により、明るい表面に強いコントラストが生まれます。炭化プロセス中、レーザーが材料の表面を加熱し (最低 100° C)、酸素、水素、または両方のガスの組み合わせが放出されます。残るのは、炭素濃度の高い暗い領域です。
炭化は、木材や皮革などのポリマーやバイオポリマーに使用できます。炭化により常に暗い跡が残るため、暗い素材のコントラストは最小限になります。
カラー彫刻は、MOPA ファイバー レーザー ソースを使用して、ステンレス鋼、チタンなどの金属表面に色をマーキングするマーキング プロセスです。MOPA は、マスター レーザー (またはシード レーザー) と出力を増強する光増幅器で構成される構成を指します。
3D マーキング
当学校区の 3D レーザーマーキングシステム ソフトウェア制御による光学拡大ビームレンズの光軸方向の高速往復運動により、レーザービームの焦点距離を動的に調整し、ワークピースの表面上の異なる位置の焦点を均一に保ち、 3D 表面、レーザー加工による表面精度。
