Trois Systèmes de Marquage Laser Essentiels Expliqués

Système de Marquage Laser Mode Masque

Le marquage laser mode masque est aussi appelé marquage par projection. Le système de marquage laser 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 uniformément projeté sur la plaque de masque pré-faite, et la lumière est transmise à partir de la partie gravée. 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 irradiée 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 distinguable. Le marquage mode masque utilise généralement le laser CO2 et le laser YAG. L'avantage principal du marquage mode masque est qu'une impulsion laser peut produire une marque complète incluant plusieurs symboles à la fois, donc la vitesse de marquage est rapide. Pour les produits à grand volume, vous pouvez marquer directement sur la ligne de production. Les inconvénients sont la faible flexibilité de marquage et la faible utilisation d'énergie.

Système de Marquage Laser à Réseau (Array)

Le système de marquage laser à réseau 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) sur la surface du matériau marqué pour former de petits trous de taille et de profondeur uniformes. Chaque caractère, le motif est composé de ces petits trous ronds noirs, généralement 5 points en traits horizontaux et 7 points en traits verticaux, formant ainsi un réseau 5×7. Le marquage à réseau utilise généralement des lasers CO2 excités RF à faible puissance, et sa vitesse de marquage peut atteindre 6000 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 des caractères en points 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 laser et le mécanisme de balayage XY selon le programme pré-conçu pour faire transformer le système optique spécial le spot laser à haute énergie en balayage et déplacement sur la surface traitée pour former une marque.

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

1. Balayage Mécanique.

Le système de marquage à balayage mécanique n'utilise pas l'angle changeant du miroir pour déplacer le faisceau lumineux, mais utilise une méthode mécanique pour traduire les coordonnées XY du miroir pour changer la position du faisceau laser par rapport à la pièce. Le mécanisme de balayage XY de ce système de marquage est généralement modifié avec un traceur. Son processus de travail : le faisceau laser passe à travers le miroir et le chemin de lumière tournant, puis frappe la pièce à traiter par l'action du stylo lumineux (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 stylo lumineux 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 signaux de contrôle de sortie via le port parallèle), le mouvement du stylo lumineux dans la direction Y et le mouvement du bras du stylo dans la direction X peuvent faire atteindre le laser de sortie à n'importe quel point dans le plan, marquant ainsi n'importe quels graphiques et textes.

2. Type Balayage Galvanométrique.

Le système de marquage à balayage galvanométrique est principalement composé de laser, miroir de déviation XY, lentille de focalisation, 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, afin d'atteindre 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 une marque permanente sur la surface du matériau. Le spot focalisé peut être rond ou rectangulaire.

Dans le système de marquage laser galvanométrique, les graphiques vectoriels et le texte peuvent être utilisés. Cette méthode adopte la méthode de traitement graphique du logiciel graphique dans l'ordinateur. Elle a les caractéristiques de haute efficacité de dessin, bonne précision graphique, et pas de distorsion. Elle a grandement amélioré la qualité et la vitesse du marquage laser. En même temps, le marquage galvanométrique peut aussi utiliser la méthode de marquage en matrice de points. Cette méthode est très adaptée pour le marquage en ligne. Selon la ligne de production à différentes vitesses, un galvanomètre de balayage ou deux galvanomètres de balayage peuvent être utilisés. Comparé au marquage de type réseau, il peut marquer plus d'informations en matrice de points, ce qui a 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 à commutation Q. Le laser CO2 excité RF développé est également utilisé dans le marqueur laser à balayage galvanométrique.

Le marquage de type balayage galvanométrique peut être utilisé pour le marquage vectoriel et le marquage en matrice de points en raison de sa large gamme d'applications, la plage de marquage est ajustable, et il a une vitesse de réponse rapide et une vitesse de marquage élevée (plusieurs centaines de caractères peuvent être marqués par seconde). Les avantages de haute qualité de marquage, bonne performance d'étanchéité du chemin optique, et forte adaptabilité à l'environnement en ont fait des produits principaux, et sont considérés comme représentant la direction future du développement des marqueurs laser et ont de vastes perspectives d'application.

Les lasers utilisés pour le marquage incluent 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 spot focalisé le rendent le plus adapté 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, donc il est particulièrement adapté pour le marquage sur les 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 sérieux, et l'effet de bord chaud rend souvent la marque floue. En revanche, lors du marquage avec la lumière ultraviolette générée par un laser excimère, 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 sur la surface du matériau. Par conséquent, lors du marquage avec un laser excimère, 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 qu'à la couche la plus externe du matériau, et il n'y a presque pas de dommages de brûlure au matériau, donc le laser excimère est plus adapté pour le marquage du matériau.