Wie man Laser für Laser-Markierung maschinen wählt?

Die Laser markierung bietet eine schnelle Markierung geschwindigkeit, präzise Steuerung, hohe Ausbeute, dauerhafte Markierungen, minimale Oberflächen schäden, geringes Rauschen und einfache Wartung. Es ersetzt nach und nach traditionelle Markierung methoden wie Stahls tempeln, elektro chemische Markierung, Punkt peen markierung, mechanische Gravur, Elektro erosion und Tinten strahl druck.

Innerhalb jeder Laser markierung maschine ist die Laser quelle eine der wichtigsten Komponenten. Es erzeugt und emittiert den Laserstrahl, und seine Qualität wirkt sich direkt auf die Markierung leistung, die Verarbeitung stabilität, die Material kompatibilität und die endgültigen Markierung sergeb nisse aus. In diesem Leitfaden werden drei gängige Laser typen verglichen: Faserlaser, UV-Laser und Diodenlaser.

1. Laser-Typen verwendet in Laser-Markierung maschinen

Faserlaser, UV-Laser und Diodenlaser werden üblicher weise in Laser markierungs-und Gravur anwendungen diskutiert. Jeder Laser typ hat ein anderes Arbeits medium, Wellenlängen bereich, Strahl qualität, Betriebsart und geeignetes Anwendungs feld.

2. Arbeits grundsätze

2.1 Laser erzeugung

Ein Faserlaser verwendet normaler weise eine Dioden anregung, um Seltenerd-dotierte Fasern zu stimulieren und den Laserstrahl zu erzeugen. Faserlaser quellen sind weit verbreitet, da sie eine stabile Leistung und eine hohe Strahl qualität bieten können.

Ein UV-Laser verwendet ein festes Arbeits medium und erzeugt Laserlicht, indem er laser aktive Dotiers toff ionen im festen Medium optisch anregt. Aufgrund seiner kurzen Wellenlänge eignet es sich für feine Markierungen und Anwendungen, die einen begrenzten thermischen Einfluss erfordern.

Ein Diodenlaser verwendet eine p-n-Übergangs struktur. Wenn der Übergang ein geeignetes elektrisches Gleichstrom signal empfängt, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Photonen frei. Nach Verstärkung durch den Resonator hohlraum wird ein Laserstrahl erzeugt. In einfachen Worten kann ein Diodenlaser elektrische Energie direkt in Lichtenergie umwandeln.

2.2 Wellenlängen bereich

Faserlaser, einschl ießlich Q-Switched-und MOPA-Typen, geben normaler weise Laser wellenlängen um 1064 nm aus. Diese Wellenlänge liegt im nahen Infrarot bereich und wird von vielen gängigen Metallen wie Edelstahl, Aluminium und Kupfer gut absorbiert, wodurch Faserlaser für die Metall markierung und-gravur geeignet sind.

Faserlaser licht ist für das menschliche Auge unsichtbar. Einige Lasers ysteme kombinieren sichtbare Rotlicht anzeige mit dem unsichtbaren Laser pfad, sodass Benutzer vor dem Markieren eine Vorschau des Verarbeitung bereichs anzeigen können. Während der tatsächlichen Laser bearbeitung sollte die Maschinen abdeckung geschlossen werden, um die Sicherheit zu gewährleisten und eine direkte Augen exposition zu vermeiden.

UV-Laser emittieren typischer weise ultraviolettes Licht bei etwa 350 ± 5 nm. Ihre kürzere Wellenlänge kann Materialien auf molekularer Ebene beeinflussen und minimale thermische Effekte erzeugen. Dies macht die UV-Laser markierung für viele Materialien geeignet, insbesondere für wärme empfindliche Materialien wie Glas und thermoplast ische Kunststoffe.

Diodenlaser haben einen breiteren Wellenlängen bereich, oft zwischen 400 und 2000 nm. Übliche Wellenlängen der Laser verarbeitung umfassen 532 nm grünes Licht, 450 ± 5 nm blaues Licht und 405 nm violettes Licht. Diese Wellenlängen sind sichtbar, aber das direkte Betrachten ist immer noch gefährlich, da eine direkte Exposition gegenüber einem Laser die Augen schädigen kann.

2.3 Laserstrahl qualität

Die Laserstrahl qualität wird häufig von M² gemessen. Dieser Wert stellt das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen Strahl und einem idealen Gaußschen Strahl dar. Je näher der M²-Wert an 1 liegt, desto besser ist die Strahl qualität. Bessere Strahl qualität bedeutet eine kleinere Spot größe, höhere Leistungs dichte und bessere Verarbeitung qualität.

Faserlaser haben normaler weise eine hohe Strahl qualität mit einem M²-Wert unter 1,2. Ihr Strahl befindet sich in der Nähe einer idealen Gaußschen Verteilung, wodurch sie für hochpräzise und hoch auflösende Markierung anwendungen geeignet sind.

UV-Laser haben auch eine hohe Strahl qualität, oft mit einem M²-Wert unter 1,2. Ihre kurze Wellenlänge ermöglicht einen sehr kleinen fokussierten Punkt auf Materialien, was für eine präzise Markierung nützlich ist. Die Qualität des UV-Laserstrahls kann jedoch durch Umweltfaktoren wie Temperatur schwankungen und mechanische Vibrationen beeinflusst werden.

Diodenlaser haben typischer weise einen M²-Wert im Bereich von etwa 1,1 bis 1,7. Ihre Strahl qualität hängt stark von der Lasers truktur und den Betriebs bedingungen ab. Diodenlaser mit geringer Leistung haben häufig eine bessere Strahl qualität, während Diodenlaser mit hoher Leistung variablere und unregelmäßigere Strahl formen aufweisen können.

2.4 Betriebsmodi

Basierend auf dem Emissions modus können Laser in Dauer laser und gepulste Laser unterteilt werden. Im Quellen vergleich werden Faserlaser und UV-Laser als gepulste Laser diskutiert, während Diodenlaser als Dauer laser diskutiert werden.

Dauer laser emittieren während des Betriebs kontinuierlich Licht, ähnlich wie Wasser, das aus einem Rohr fließt. Gepulste Laser emittieren zeitweise Licht und geben eine bestimmte Anzahl von Laserpulsen pro Zeiteinheit frei, ohne Licht zwischen zwei Impulsen. Dauer laser haben normaler weise offen sichtlich ere thermische Effekte, während einige gepulste Laser viel geringere thermische Effekte haben.

2.4.1 gepulste Laser

Gepulste Laser können innerhalb einer Sekunde eine große Anzahl von Laserpulsen emittieren. Sie haben zwei wichtige leistungs bezogene Parameter: durchschnitt liche Leistung und Spitzen leistung. Die durchschnitt liche Leistung misst die Ausgabe über eine Sekunde, einschl ießlich sowohl emittierter Impulse als auch Intervalle ohne Licht. Die Spitzen leistung misst die momentane Leistung während eines Impulses.

Die Spitzen leistung kann hunderte Male höher sein als die durchschnitt liche Leistung. Es unter scheidet sich von der maximalen Leistung, die üblicher weise für Dauer laser diskutiert wird. Bei MOPA-Markierung maschinen kann die Spitzen leistung indirekt durch Einstellen von Parametern wie der Impuls breite gesteuert werden. Q-geschaltete Markierung maschinen haben eine nicht einstellbare Impuls breite, während MOPA-Markierung maschinen eine einstellbare Impuls breite ermöglichen.

2.4.2 Dauer laser

Kontinuierliche Laser emittieren kontinuierlich Licht. In einigen praktischen Anwendungen können Dauer laser die Laser leistung durch Einstellen des PWM-Signals in gepulstes Licht modulieren, aber die Impulsen ergie ist viel niedriger als die von echten gepulsten Lasern.

Die Laser leistung wird normaler weise in Watt gemessen, während die Software einstellungen die Leistung in Prozent anzeigen können. Beispiels weise gibt ein 30-W-Laser, der auf 20% Leistung eingestellt ist, etwa 6 W ab. Je höher die Ausgangs leistung, desto größer die Laserstrahl energie.

3. Verarbeitung Leistung

3.1 Bearbeitungs zeit

Die Bearbeitungs zeit von Diodenlaser-und Gravier maschinen ist normaler weise viel länger als die von Laser markierung maschinen. Dies hängt mit dem Bewegungs system und der maximalen Verarbeitung geschwindigkeit der Maschine zusammen.

Kleine und mittlere Diodenlaser schneid-und Gravier maschinen dürfen normaler weise 1000mm/s nicht überschreiten. Im Vergleich dazu können Laser markierung maschinen häufig maximale Verarbeitung geschwindigkeiten über 2000mm/s erreichen. Dies liegt daran, dass Markierung maschinen ein Galvanometer system verwenden, um den Laserstrahl schnell zu bewegen, während Lasers chneid-und Gravier maschinen Motoren, Schienen und Übertragungs riemen verwenden.

3.2 Anwendbare Materialien

Q-geschaltete und MOPA-Faserlaser markierung maschinen können viele Metalle markieren, darunter Messing, weißes Kupfer, Bronze, Phosphor bronze, 304 Edelstahl, Spiegel Edelstahl, Kohlenstoffs tahl, reines Eisen, verzinktes Eisenblech, Zink legierung, vergoldetes Zink Legierung, Zink, Magnesium, Nickel, Aluminium, eloxiertes Aluminium, Und Titan. Sie können auch einige nicht metallische Materialien wie PBT, PET, Epoxidharz, PU-Leder und Schiefer markieren und Beschichtungen von beschichteten Metallen und lackiertem ABS entfernen.

Die UV-Laser markierung verwendet die Kalt licht markierung stech no logie und wirkt sich direkt auf die Moleküls truktur von Materialien mit begrenzten thermischen Auswirkungen aus. Es eignet sich für die meisten Materialien mit Ausnahme einiger stark reflektieren der Metalle, einschl ießlich Metalle, Holz, Kunststoffe und wärme empfindliche Materialien wie Glas und Thermoplaste. Es eignet sich auch für ultra feine Markierungen, wie z. B. die Kennzeichnung von Lebensmitteln und medizinischen Verpackungs materialien und die Mikro loch verarbeitung von Silizium wafern.

Blaue Diodenlaser können Holz, Leder, Papier, Pappe, undurchsichtiges Acryl, Stein, beschichtetes Glas, beschichtete Keramik, Edelstahl, Titan, Eisen und Aluminium oxid verarbeiten. Die Verarbeitung effekte können jedoch erheblich variieren, insbesondere im Vergleich zu dedizierten Markierung maschinen.

3.3 Verarbeitung effekte

Unterschied liche Laser wellenlängen erzeugen unterschied liche Auswirkungen auf Materialien. UV-Laser können eine hohe Verarbeitung genauigkeit bieten und eignen sich für die Fein verarbeitung auf Mikrometer-oder sogar Nanometer ebene. Bei einigen Kunststoffen, wie z. B. weißen Getränke flaschen, kann eine UV-Markierung klare und lebendige Markierungen erzeugen, die mit dem Drucken vergleichbar sind, ohne Verschmutzung oder Materials chäden zu verursachen.

Beim Gravieren von Kunststoff produkten mit Faserlasern gibt es oft wenig Rückstände und der Effekt kann sehr gut sein. Im Gegensatz dazu kann die blaue Laser gravur Rückstände an den Muster kanten hinterlassen, wodurch ein weniger sauberer Effekt entsteht. Die blaue Laser gravur auf Acryl ist möglicher weise auch weniger offen sichtlich, während Faserlaser klarere und hellere Muster auf Acryl erzeugen können.

Für die Metall markierung erzeugen Faserlaser normaler weise klare, präzise und hochwertige Markierungen auf den meisten Metallo ber flächen. Blaue Laser gravur maschinen können Metalle gravieren, aber die Gravur tiefe kann ungleich mäßig sein, die Farb markierung qualität kann instabil sein und thermische Effekte können Metall verformungen verursachen. Aus diesem Grund ist die blaue Laser-Metall gravur eher für DIY geeignet als für kommerzielle Anwendungen.

Q-Switched-und MOPA-Faserlaser verwenden üblicher weise eine Wellenlänge von 1064 nm, ihre Markierung leistung ist jedoch unterschied lich. Q-geschaltete Maschinen können auf einigen Metallen eine Schwarz-Weiß-Markierung und auf Titan platten eine stabile Farb markierung erreichen. MOPA-Maschinen können alle Markierung funktionen von Q-Switched-Maschinen erfüllen und auch reichhaltigere Markierung farben bieten, einschl ießlich schwarzer Markierung auf eloxiertem Aluminium und stabiler Farb markierung auf Edelstahl.

4. Gesamt überlegungen der Maschine

4.1 Lebensdauer

Faserlaser haben im Allgemeinen eine lange Lebensdauer, die normaler weise 20.000 bis 30.000 Stunden übers ch reitet. Einige Anbieter von Q-geschalteten Faserlasern behaupten, dass ihre Laser bis zu 100.000 Stunden halten können. UV-Laser-Lebensdauer kann 20.000 Stunden überschreiten. Die tatsächliche Lebensdauer hängt von den Betriebs bedingungen, der Umgebung und der Wartung ab.

Die Lebensdauer des Diodenlasers beträgt etwa 10.000 Stunden, aber einige Diodenlaser erreichen möglicher weise nicht die erwartete Lebensdauer. Da Diodenlaser häufig mit hoher Leistung arbeiten müssen, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, kann ein langfristiger Hoch leistungs betrieb die Alterung der Komponenten beschleunigen, die Ausgangs leistung verringern, das Ausfall risiko erhöhen und die Stabilität beeinträchtigen.

4.2 Kühl methode

Laser maschinen erzeugen Wärme während eines längeren Betriebs. Ohne ordnungs gemäße Wärme ableitung können eine instabile Laser leistung und eine verringerte Strahl qualität auftreten. Laser markierung maschinen verwenden im Allgemeinen Luftkühlung zur Wärme ableitung.

Die Luftkühlung ist einfach zu installieren und zu warten und für das integrierte Maschinen design bequem. Es kann jedoch die Wärme nicht so effizient ableiten wie die Wasser kühlung und ist haupt sächlich für kleine und mittlere Laser geräte geeignet. Die Lüfter kühlung kann auch Geräusche erzeugen, die berücksicht igt werden sollten, wenn die Arbeits umgebung sehr leise bleiben muss.

4.3 Volumen und Gewicht

Laut dem Quell artikel wiegt die Q-geschaltete Laser maschine der Aurora-Serie 71 kg, die MOPA-Laser maschine 76 kg und die UV-Laser maschine 92,5 kg.

Diodenlaser haben eine einfachere Struktur, einen hohen Wirkungsgrad und eine kompakte Größe, wodurch sie leicht sind. Sie werden üblicher weise in Handgeräten und anderen kleinen Anwendungen im Nicht metall laser markierung bereich verwendet.

5. Anwendungs szenarien

Bei der Auswahl eines Lasers sollten Benutzer bestimmte Verarbeitung sanford rungen, Budget beschränkungen, Material typen, erforderliche Markierung effekte, Produktions maßstab und Geräte nutzungs umgebung berücksichtigen. Jeder Laser typ verfügt über eigene geeignete Anwendungs szenarien.

5.1 Faserlaser

Faserlaser markierung maschinen bieten Vorteile wie eine lange Lebensdauer und geringe Wartungs kosten und eignen sich so für kommerzielle und industrielle Anwendungen. Q-geschaltete Laser markierung maschinen bieten grundlegende Markierung funktionen und können Metalle, einige Nichtmetalle, Logos und Kunst handwerk markieren.

MOPA-Laser markierung maschinen können alle Markierung funktionen von Q-geschalteten Laser markierung maschinen erreichen. Darüber hinaus können MOPA-Maschinen kräftigere Farben, schwarze Markierungen auf eloxiertem Aluminium und stabile Farb markierungen auf Edelstahl erzeugen. Ihr Markierung effekt ist feiner, glatter und für die Präzisions verarbeitung besser geeignet.

5.2 UV-Laser

UV-Laser markierung maschinen eignen sich für industrielle Anwendungen, bei denen Produkt informationen wie Produktions daten, Chargen nummern und Rück verfolgbar keits codes unmittelbar nach der Produktion markiert werden müssen. Die UV-Kalt licht markierung eignet sich gut für Kunststoff verpackungen für Lebensmittel, den täglichen Bedarf und Elektro geräte.

Eine UV-Markierung kann gute visuelle Effekte ohne Tinten verschmutzung, Verpackungs punktion risiken, übermäßige Erwärmung oder giftige und schädliche Substanzen, die durch thermische Verarbeitung verursacht werden, erzeugen. UV-Laser markierung maschinen werden auch in Fein verarbeitung bereichen wie flexiblen Leiterplatten und der Herstellung durchscheinen der Tasten eingesetzt.

5.3 Dioden laser

Diodenlaser eignen sich für verschiedene Anwendungen im kleinen Maßstab, weisen jedoch Einschränkungen in Bezug auf Strahl qualität, Kurzpuls fähigkeit, thermische Effekt kontrolle, Anwendungs bereich, Leistung und Verarbeitung geschwindigkeit auf. Im Vergleich zu Faserlasern sind Diodenlaser für die kommerzielle Metall markierung weniger geeignet.

Ihre Vorteile sind geringere Kosten, kompakte Größe, einfacherer Transport und flexibler Einsatz. Sie können Benutzer ansprechen, die nur gelegentlich Laser verwenden, keine Massen produktion benötigen, nur über begrenzten Platz verfügen oder Maschinen häufig bewegen müssen, z. B. Straßen verkäufer oder DIY-Benutzer.

6. Schluss folgerung

Die Wahl des richtigen Lasers für eine Laser markierung maschine hängt von den Materialien ab, die Sie verarbeiten möchten, dem erforderlichen Markierung effekt, den Produktions anforderungen, dem Budget und der Arbeits umgebung. Faserlaser sind eine gute Wahl für die Metall markierung und den kommerziellen Gebrauch, UV-Laser eignen sich für Kalt licht markierungen und wärme empfindliche Materialien, und Diodenlaser eignen sich eher für Heimwerker-oder gelegentliche Zwecke.

Für Benutzer, die eine dauerhafte, präzise und effiziente Markierung benötigen, bieten Faser-und UV-Laser markierung maschinen normaler weise eine stärkere Gesamt leistung als Diodenlaser-Gravur maschinen. Für Benutzer, die Portabilität und niedrige Kosten priorisieren, sind Diodenlaser möglicher weise immer noch eine praktische Einstiegs wahl.