Aktuální vydání

celé číslo

04

2022

veletrh Amper 2022
celé číslo

Značení výrobků laserovým paprskem

Značení laserovým paprskem účinná a levná metoda, která nachází uplatnění v mnoha oblastech. Laserové značení je založeno na optické modifikaci povrchu značeného předmětu působením laserového paprsku. Změna může nastat následkem různých procesů:

  • odebrání materiálu (gravírování); někdy je odebírán obarvený, lakovaný povrch,
  • roztavení kovového nebo plastového materiálu, který tím změní strukturu,
  • jemné částečné shoření materiálu (karbonizace), např. papíru, lepenky, dřeva nebo polymerů,
  • transformace (odbarvení) nebo změna barvy pomocí pigmentů (průmyslových laserových aditiv) v plastovém materiálu,
  • expanze polymeru, např. odpařením přidaných polymerů,
  • generování povrchových změn, jako jsou malé bublinky, napěnění materiálu, uvolnění plynu.

V porovnání s jinými technologiemi značení, jako je např. kontinuální inkoustové (inkjet) značení nebo mechanické značení, má laser spoustu nesporných výhod: velká rychlost značení, nízká cena (bez spotřebního materiálu), vysoká a stálá kvalita a opakovatelnost značení, jeho stálost, žádná kontaminace a možnost použít velmi malé znaky. Pro automatizaci značení je důležitá velká flexibilita laserového značení. 

Laser na bázi CO2 nebo vláknový laser

Lasery na bázi CO2 s vlnovou délkou přibližně 10 µm s nízkým výkonem jsou vhodné ke značení organických materiálů. Jejich vlnová délka není vhodná pro značení do kovů. K tomu je příhodnější zvolit vlnovou délku zhruba 1 µm generovanou diodami použitými v laseru např. typu Nd:YAG nebo Nd:YVO4, ale i moderními polovodičovými vláknovými lasery. Ke značení jsou voleny výkony 10 až 100 W. Některé materiály, jako je zlato, vykazují při vlnové délce 1 µm nízkou absorpci laserového záření, a proto se používá poloviční vlnová délka, např. 532 µm v případě zeleného laseru, která je vhodná i ke značení některých těžko označitelných plastů.

Solaris Laser má v nabídce uvedené vektorové lasery kompletního rozsahu se skenovací hlavou pro vychylování paprsku (obr. 1 a obr. 2). Nově jsou v nabídce firmy také lasery pracující v UV spektru, jež jsou určeny pro speciální značení.  

Značení vícevrstvých materiálů do mezivrstvy

Velkou zvláštností laserového paprsku je jeho schopnost značit v různých vrstvách vícevrstvých materiálů nebo uvnitř dílů a součástek. Tam je využívána schopnost laserového paprsku proniknout transparentními vrstvami plastového materiálu. Následně je jeho energie absorbována až ve druhé vrstvě materiálu. To je velmi vhodné pro značení špatně přístupných míst a pro značení přes transparentní povrch, jako jsou např. přední světla automobilů. Paprsek zeleného laseru pronikne přes horní vrstvu transparentního skla bez jeho ovlivnění a značí uvnitř světla auta, kde je umístěn např. černý plast. Jde o bezkontaktní značení do již uzavřeného dílu. Solaris Laser využívá tuto technologii s úspěchem v automobilovém, zdravotnickém a leteckém průmyslu. Díky studenému zelenému světlu zeleného laseru nedochází k hoření materiálu, tedy ani k tvorbě zplodin a kontaminaci uvnitř uzavřeného produktu. Přístroje Solaris Laser jsou určeny k automatickému průmyslovému značení.

(Leonardo Technology)

Obr. 1. Vláknový laser Solaris

Obr. 2. Ovládání laseru eMark DL

Obr. 3. Integrovaný obvod značený laserem

Obr. 4. Značení kovových dílů laserem