Ce que vous devez savoir avant d'acheter une machine de marquage laser ?

Qu'est-ce qu'une machine de marquage laser ?

Le marquage laser est une méthode d'étiquetage de divers types d'objets à l'aide d'un laser. Le principe du marquage laser est qu'un faisceau laser modifie en quelque sorte l'aspect optique d'une surface qu'il heurte. Cela peut se produire par divers mécanismes :

1. Ablation de matière (gravure laser); enlevant parfois une couche de surface colorée.

2. Faire fondre un métal, modifiant ainsi la structure de la surface.

3. Brûlure légère (carbonisation) par ex. de papier, carton, bois ou polymères.

4. Transformation (par exemple blanchiment) de pigments (additifs laser industriels) dans une matière plastique.

5. Expansion d'un polymère, si par ex. un peu d'additif est évaporé.

6. Génération de structures de surface telles que de petites bulles.

En scannant le faisceau laser (par exemple avec deux miroirs mobiles), il est possible d'écrire rapidement des lettres, des symboles, des codes à barres et d'autres graphiques, à l'aide d'un scan vectoriel ou d'un scan raster. Une autre méthode consiste à utiliser un masque qui est imagé sur la pièce (marquage par projection, marquage du masque). Cette méthode est simple et plus rapide (applicable même avec des pièces en mouvement) mais moins flexible que la numérisation.

« Marquage laser » désigne le marquage ou l'étiquetage de pièces et de matériaux avec un faisceau laser. À cet égard, différents procédés sont distingués, tels que la gravure, le retrait, la coloration, le recuit et le moussage. Selon le matériau et l'exigence de qualité, chacune de ces procédures a ses propres avantages et inconvénients.

Comment fonctionne une machine de marquage laser ?

Bases de la technologie laser

Tous les lasers se composent de trois composants :

1. Une source de pompe externe.

2. Le support laser actif.

3. Le résonateur.

La source de pompage guide l'énergie externe vers le laser.

Le milieu laser actif est situé à l'intérieur du laser. Selon la conception, le support laser peut être constitué d'un mélange gazeux (laser CO2), d'un corps cristallin (laser YAG) ou de fibres de verre (laser à fibre). Lorsque l'énergie est transmise au milieu laser via la pompe, elle émet de l'énergie sous forme de rayonnement.

Le milieu laser actif est situé entre deux miroirs, le « résonateur ». L'un de ces miroirs est un miroir sans tain. Le rayonnement du milieu laser actif est amplifié dans le résonateur. Dans le même temps, seul un certain rayonnement peut quitter le résonateur à travers le miroir sans tain. Ce rayonnement groupé est le rayonnement laser.

Avantages de la machine de marquage laser

Marquage de haute précision à qualité constante

Grâce à la haute précision du marquage laser, même les graphiques très délicats, les polices à 1 point et les très petites géométries s'avéreront clairement lisibles. Dans le même temps, le marquage au laser garantit des résultats constants de haute qualité.

Vitesse de marquage élevée

Le marquage laser est l'un des processus de marquage les plus rapides disponibles sur le marché. Il en résulte une productivité élevée et des avantages en termes de coûts pendant la fabrication. Selon la structure et la taille du matériau, différentes sources laser (par exemple, lasers à fibre) ou machines laser (par exemple, lasers galvo) peuvent être utilisées pour augmenter encore la vitesse.

Marquage Durable

La gravure au laser est permanente et en même temps résistante à l'abrasion, à la chaleur et aux acides. Selon les réglages des paramètres laser, certains matériaux peuvent également être marqués sans endommager la surface.

Applications de machines de marquage laser

La machine de marquage laser a une grande variété d'applications :

1. Ajout de numéros de pièce, de dates de péremption et autres sur les emballages alimentaires, les bouteilles, etc.

2. Ajout d'informations traçables pour le contrôle qualité.

3. Marquage des circuits imprimés (PCB), des composants électroniques et des câbles.

4. Impression de logos, codes-barres et autres informations sur les produits.

Par rapport à d'autres technologies de marquage telles que l'impression à jet d'encre et le marquage mécanique, le marquage laser présente un certain nombre d'avantages, tels que des vitesses de traitement très élevées, un faible coût d'exploitation (pas d'utilisation de consommables), une qualité et une durabilité constantes des résultats, évitant les contaminations , la possibilité d'écrire de très petites fonctionnalités et une très grande flexibilité d'automatisation.

Les matières plastiques, le bois, le carton, le papier, le cuir et l'acrylique sont souvent marqués avec des lasers CO2 de relativement faible puissance. Pour les surfaces métalliques, ces lasers sont moins adaptés en raison de la faible absorption à leurs grandes longueurs d'onde (environ 10 µm); longueurs d'onde laser, par ex. dans la région de 1 µm, comme on peut l'obtenir par ex. avec des lasers Nd:YAG pompés par lampe ou diode (généralement à commutation Q) ou avec des lasers à fibre, sont plus appropriés. Les puissances laser typiques utilisées pour le marquage sont de l'ordre de 10 à 100 W. Des longueurs d'onde plus courtes telles que 532 nm, telles qu'obtenues par doublage de fréquence des lasers YAG, peuvent être intéressantes, mais de telles sources ne sont pas toujours économiquement compétitives. Pour le marquage de métaux comme l'or, qui a une absorption trop faible dans la région spectrale de 1 μm, des longueurs d'onde laser courtes sont essentielles.

Métaux

Acier inoxydable, aluminium, or, argent, titane, bronze, platine ou cuivre

Le laser fonctionne bien depuis de nombreuses années, en particulier lorsqu'il s'agit de graver au laser et de marquer des métaux au laser. Non seulement les métaux mous, tels que l'aluminium, mais aussi l'acier ou les alliages très durs peuvent également être marqués avec précision, lisiblement et rapidement à l'aide d'un laser. Avec certains métaux, tels que les alliages d'acier, il est même possible de réaliser des marquages ​​résistant à la corrosion sans endommager la structure de surface grâce à un marquage par recuit. Les produits en métal sont marqués au laser dans un large éventail d'industries.

Plastiques

Polycarbonate (PC), Polyamide (PA), Polyéthylène (PE), Polypropylène (PP), Copolymère d'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), Polyimide (PI), Polystyrène (PS), Polyméthacrylate de méthyle (PMMA), Polyester (PES)

Les plastiques peuvent être marqués ou gravés au laser de diverses manières. Avec un laser à fibre, vous pouvez marquer de nombreux plastiques différents utilisés dans le commerce, tels que le polycarbonate, l'ABS, le polyamide et bien d'autres, avec une finition permanente, rapide et de haute qualité. Grâce aux temps d'installation réduits et à la flexibilité qu'offre un laser de marquage, vous pouvez marquer même de petites tailles de lots de manière économique.

Matières organiques

Les matières organiques nécessitent des solutions particulières afin de leur apporter des marquages ​​permanents aux contours nets. Nos experts développent des systèmes de marquage laser qui répondent parfaitement à cette exigence. Systèmes dont l'intensité peut être contrôlée de manière à maintenir la production de chaleur dans les limites souhaitées.

Verre et Céramique

Des matériaux tels que le verre et la céramique imposent des exigences rigoureuses à nos clients et aux industries dans lesquelles ils opèrent. À cette fin, STYLECNC a développé une technologie capable d'appliquer des marquages ​​à contraste élevé et sans fissures sur le verre.

Différents processus de machine de marquage laser

Marquage de recuit

Le marquage par recuit est un type spécial de gravure au laser pour les métaux. L'effet thermique du faisceau laser provoque un processus d'oxydation sous la surface du matériau, entraînant un changement de couleur sur la surface métallique.

Gravure Laser

Lors de la gravure au laser, la surface de la pièce est fondue et évaporée avec le laser. Par conséquent, le faisceau laser enlève le matériau. L'impression ainsi produite dans la surface est la gravure.

Suppression

Lors du retrait, le faisceau laser enlève les couches de finition appliquées sur le substrat. Un contraste est produit en raison des différentes couleurs de la couche de finition et du substrat. Les matériaux courants marqués au laser par enlèvement de matière comprennent l'aluminium anodisé, les métaux revêtus, les feuilles et films ou les stratifiés.

Mousse

Lors du moussage, le faisceau laser fait fondre un matériau. Au cours de ce processus, des bulles de gaz sont produites dans le matériau, qui réfléchissent la lumière de manière diffuse. Le marquage sera ainsi plus clair que les zones non gravées. Ce type de marquage laser est principalement utilisé pour les plastiques foncés.

Carbonisation

La carbonisation permet de forts contrastes sur des surfaces claires. Pendant le processus de carbonisation, le laser chauffe la surface du matériau (au moins 100°C) et de l'oxygène, de l'hydrogène ou une combinaison des deux gaz est émis. Ce qui reste est une zone sombre avec une concentration en carbone plus élevée.

La carbonisation peut être utilisée pour les polymères ou les biopolymères tels que le bois ou le cuir. Étant donné que la carbonisation conduit toujours à des marques sombres, le contraste sur les matériaux sombres sera plutôt minime.

Marquage de couleur

Le marquage couleur est un processus de marquage qui utilise une source laser à fibre MOPA pour marquer la couleur sur une surface métallique telle que l'acier inoxydable, le titane, etc. MOPA fait référence à une configuration composée d'un laser maître (ou laser d'ensemencement) et d'un amplificateur optique pour augmenter la sortie puissance.

Marquage 3D

Le système de marquage laser 3D s'effectue par le biais d'une lentille à faisceau élargi optique à contrôle logiciel dans la direction de l'axe optique, d'un mouvement alternatif à grande vitesse, d'un ajustement dynamique de la distance focale du faisceau laser, ce qui rend la tache focale à différents endroits sur la surface de la pièce uniforme, de sorte que pour réaliser la surface 3D, une précision de surface du traitement laser.