3 types courants de système de marquage laser

Système de marquage laser en mode masque

Le marquage laser en mode masque est également appelé marquage par projection. Le système de marquage laser en mode masque est composé d'un laser, d'une plaque de masque et d'une lentille d'imagerie. Son principe de fonctionnement est que le faisceau laser étendu par le télescope est projeté uniformément sur la plaque de masque préfabriquée et que la lumière est transmise par la partie sculptée. Le motif sur le masque est imagé sur la pièce (plan focal) à travers la lentille. Habituellement, chaque impulsion peut former une marque. La surface du matériau irradié par le laser est rapidement chauffée pour se vaporiser ou produire une réaction chimique, et le changement de couleur se produit pour former une marque clairement reconnaissable. Le marquage en mode masque utilise généralement un laser CO2 et un laser YAG. Le principal avantage du marquage en mode masque est qu'une impulsion laser peut produire une marque complète comprenant plusieurs symboles à la fois, de sorte que la vitesse de marquage est rapide. Pour les produits en grand volume, vous pouvez marquer directement sur la ligne de production. Les inconvénients sont une faible flexibilité de marquage et une faible consommation d'énergie.

Système de marquage laser à matrice

Le système de marquage laser à matrice utilise plusieurs petits lasers pour émettre des impulsions en même temps. Après avoir traversé le miroir et la lentille de focalisation, plusieurs impulsions laser sont ablatées (fondues) à la surface du matériau marqué pour former de petits creux de taille et de profondeur uniformes. Chaque caractère, Le motif est composé de ces petits points noirs ronds, généralement 5 points en traits horizontaux et 7 points en traits verticaux, formant ainsi un tableau 5×7. Le marquage de matrice utilise généralement des lasers CO2 excités par RF de faible puissance, et sa vitesse de marquage peut atteindre 6 000 caractères/s, ce qui en fait un choix idéal pour le marquage en ligne à grande vitesse. Son inconvénient est qu'il ne peut marquer que les caractères de point et ne peut atteindre que 5×7.

Système de marquage laser à balayage

Le système de marquage laser à balayage est composé de trois parties :ordinateur, laser et mécanisme de balayage XY. Son principe de fonctionnement est de saisir les informations à marquer dans l'ordinateur. L'ordinateur contrôle le mécanisme de balayage laser et XY selon le programme préconçu pour transformer le système optique spécial. Le spot laser à haute énergie balaye et se déplace sur la surface traitée pour former une marque.

Habituellement, le mécanisme de balayage X-Y a deux formes structurelles :l'une est de type à balayage mécanique, l'autre est de type à balayage galvanométrique.

1. Balayage mécanique.

Le système de marquage à balayage mécanique n'utilise pas le changement d'angle du miroir pour déplacer le faisceau lumineux, mais utilise une méthode mécanique pour traduire les coordonnées XY du miroir afin de modifier la position du faisceau laser sur la pièce. Le XY de ce système de marquage Le mécanisme de balayage est généralement modifié avec un traceur. Son processus de travail :le faisceau laser traverse le miroir et le chemin lumineux tournant, puis frappe la pièce à traiter par l'action du crayon optique (lentille de focalisation). Le bras du stylo du traceur ne peut porter que le miroir et se déplacer d'avant en arrière le long de la direction de l'axe X ; le crayon optique et son miroir supérieur (les deux sont fixés ensemble) ne peuvent se déplacer que le long de la direction de l'axe Y. Sous le contrôle de l'ordinateur (généralement des signaux de contrôle de sortie via le port parallèle), le mouvement du stylo optique dans la direction Y et le mouvement du bras du stylo dans la direction X peuvent faire en sorte que le laser de sortie atteigne n'importe quel point du plan, marquant ainsi tout graphique et texte .

2. Type de balayage du galvanomètre.

Le système de marquage à balayage galvanométrique est principalement composé d'un laser, d'un miroir de déviation XY, d'une lentille de focalisation, d'un ordinateur, etc. Son principe de fonctionnement est que le faisceau laser est incident sur deux miroirs (galvanomètre), et l'angle de réflexion du miroir est contrôlé par un ordinateur. Les deux miroirs peuvent être balayés le long des axes X et Y respectivement, de manière à obtenir la déviation du faisceau laser, de sorte que le point de focalisation laser d'une certaine densité de puissance se déplace sur le matériau de marquage selon les exigences requises, laissant ainsi un marque permanente à la surface du matériau. Le point focalisé peut être rond ou rectangulaire.

Dans le système de marquage laser galvanométrique, des graphiques vectoriels et du texte peuvent être utilisés. Cette méthode adopte la méthode de traitement graphique du logiciel graphique dans l'ordinateur. Il présente les caractéristiques d'une efficacité de dessin élevée, d'une bonne précision graphique et d'aucune distorsion. Il a grandement amélioré la qualité et la vitesse du marquage laser. Dans le même temps, le marquage au galvanomètre peut également utiliser la méthode de marquage par matrice de points. Cette méthode est très appropriée pour le marquage en ligne. Selon la ligne de production à différentes vitesses, un galvanomètre à balayage ou deux galvanomètres à balayage peuvent être utilisés. Par rapport au marquage de type tableau, il peut marquer plus d'informations matricielles, ce qui présente un plus grand avantage pour le marquage des caractères chinois.

Le système de marquage laser à balayage galvanométrique utilise généralement une pompe optique continue avec un laser Nd:YAG avec une longueur d'onde de travail de 1,06 µm. La puissance de sortie est de 10 à 120 W. La sortie laser peut être continue ou Q-switch. Le laser CO2 excité RF développé est également utilisé dans le marqueur laser à balayage galvanométrique.

Le marquage de type à balayage galvanométrique peut être utilisé pour le marquage vectoriel et le marquage matriciel en raison de sa large gamme d'applications, la plage de marquage est réglable et il a une vitesse de réponse rapide et une vitesse de marquage élevée (quelques centaines de caractères peuvent être marqués par seconde) Les avantages de haute qualité de marquage, de bonnes performances d'étanchéité du chemin optique et une forte adaptabilité à l'environnement sont devenus des produits courants et sont considérés comme représentant l'orientation future du développement des marqueurs laser et ont de larges perspectives d'application.

Les lasers utilisés pour le marquage comprennent principalement le laser Nd :YAG et le laser CO2. Le laser généré par le laser Nd:YAG peut être bien absorbé par les métaux et la plupart des plastiques, et sa courte longueur d'onde (1,06 µm) et son petit point focalisé en font le plus approprié pour le marquage haute définition sur les métaux et autres matériaux. La longueur d'onde laser produite par le laser CO2 est de 10,6 µm. Les produits en bois, le verre, les polymères et la plupart des matériaux transparents ont un bon effet d'absorption, il est donc particulièrement adapté pour le marquage sur des surfaces non métalliques.

L'inconvénient du laser Nd:YAG et du laser CO2 est que les dommages thermiques et la diffusion thermique du matériau sont graves, et l'effet de bord chaud rend souvent la marque floue. En revanche, lors du marquage avec une lumière ultraviolette générée par un laser excimer, le matériau n'est pas chauffé, seule la surface du matériau est évaporée, un effet photochimique est produit sur le tissu de surface et une marque est laissée à la surface du matériau. . Par conséquent, lors du marquage avec un laser excimer, le bord de la marque est très clair. En raison de la grande absorption de la lumière ultraviolette par le matériau, l'effet du laser sur le matériau ne se produit que sur la couche la plus externe du matériau, et il n'y a presque aucun dommage de brûlure au matériau, donc le laser excimer est plus approprié pour le marquage du matériel.