UV-lasermerkintälaite erittäin tarkkaan merkintään ja kaiverrukseen

Nykypäivän nopeasti kehittyvässä teollisessa tuotantoympäristössä tuotevalmistajat kohtaavat usein haasteen muuttaa suunnittelijoiden luovat ideat todellisiksi tuotteiksi. Jotta tuotteen ulkonäkö olisi riittävän houkutteleva, on usein tarpeen esittää erilaisia ​​kuvioita ja tekstejä tuotteen pinnalle. Tätä käsittelytekniikkaa kutsutaan "merkinnäksi". Tällä hetkellä useimmat tuotteet käyttävät lasereita pinnan merkitsemiseen tai kaiverrukseen, ja ultravioletti (UV) -lasermerkintäkoneet ovat tärkeä osa lasermerkintäkoneiden tuoteperhettä.

Kuitu- tai CO2-lasereihin verrattuna UV-lasereilla on ainutlaatuisia etuja. Ne tukevat erittäin laajaa materiaalivalikoimaa ja voivat käsitellä lähes mitä tahansa materiaalia, mukaan lukien monia arkipäivän tuotteita. UV-lasereilla voidaan käsitellä materiaaleja, kuten muovia, silikonia, lasia, jadea, keramiikkaa, akryyliä ja jopa tavallisia lehtiä.

UV-laserit kuuluvat lyhytaaltoisten kylmälasereiden luokkaan, ja niillä on erittäin hienot lasersäteet ja erinomainen säteen laatu. Kun merkitään lämpöherkkiä pakkauspusseja tai muovipulloja tuotantotiloissa, ne eivät aiheuta pinnan muodonmuutoksia tai värimuutoksia lämpövaikutusten vuoksi. Olipa tarpeesi sitten yleisten tuotemerkintäprosessien, kuten tekstin, kuvioiden, QR-koodien, sarjanumeroiden, väärennösten estävien koodien tai lasin sisään kaiverrettujen monimutkaisten kolmiulotteisten kuvioiden, UV-lasermerkintäkoneet voivat räätälöidä parhaan ratkaisun sinulle. Läheisten alojen ammattilaisille UV-lasermerkintäkoneet ovat kuin monipuolisia ja luotettavia apureita, jotka auttavat sinua muuttamaan minkä tahansa luovan idean täydellisesti todellisuudeksi.

Mikä on UV-lasermerkintäkone?

UV-lasermerkintäkone käyttää ultraviolettisäteitä pysyvien merkkien luomiseen erilaisten materiaalien pinnoille. Se käyttää kylmälasertekniikkaa, jossa lyhyen aallonpituuden UV-laserit rikkovat suoraan materiaalimolekyylien kemialliset sidokset, jolloin materiaaliin tulee muutoksia ja vastaava teksti tai kuvio näkyy käsitellyissä kohdissa.

UV-laserkäsittelyä kutsutaan kylmäkäsittelyksi, koska UV-fotoneilla on korkeampi energia. Nämä korkeaenergiset fotonit ionisoivat suoraan käsiteltävän materiaalin atomit, rikkoen molekyylien väliset kemialliset sidokset ja häiriten alkuperäistä materiaalirakennetta. Tätä prosessia kutsutaan fotokemialliseksi ablaatioilmiöksi. Fotonienergiaa käytetään ensisijaisesti elektronisiirtymien virittämiseen materiaalissa, mikä laukaisee fotokemiallisia reaktioita tai ilmiöitä, kuten fluoresenssia. Molekyylien lämpöliikkeeseen vaikuttava energia on suhteellisen pieni, ja heikon tunkeutumisensa vuoksi laserin on vaikea päästä syvälle materiaalin sisään. Tämän seurauksena tämä työmenetelmä tuottaa hyvin vähän lämpöä, ja materiaalin sisäkerrokset ja niiden lähialueet tuskin kokevat lämmön aiheuttamaa muodonmuutosta tai värinmuutosta. Käsitellyillä tuotteilla on sileät reunat ja minimaalinen hiiltyminen.

UV-lasermerkintäkoneet pystyvät saavuttamaan tarkan merkinnän ja tarjoavat samalla erinomaisen prosessointilaadun ja -nopeuden. Lisäksi ne estävät tehokkaasti lämpövaikutusten aiheuttamat laserin palojäljet, mikä vähentää materiaalin vaurioitumista. Niillä on korvaamaton rooli herkkien materiaalien, kuten elintarvikepakkausten ja elektronisten komponenttien, käsittelyssä.

UV-lasermerkintäkoneen toimintaperiaate

UV-lasermerkintälaite on laite, joka käyttää UV-laseria tuotteiden kosketuksettomaan ja erittäin tarkkaan työstöön. Sen toimintaperiaate käsittää useita teknisiä vaiheita, mukaan lukien laserin generoinnin, laserin ohjauksen ja laserin vuorovaikutuksen.

Laite saa virtansa laservirtalähteestä, joka muuntaa sähköenergian valoenergiaksi diodipumpatun kiinteän olomuodon laserin avulla. Valoenergia saapuu vahvistusväliainetta sisältävään kiteeseen, mikä luo populaatioinversion ja tuottaa stimuloitua säteilyä. Tämä säteily heijastuu ja vahvistetaan useita kertoja peilien muodostamassa optisessa resonaattorissa, jolloin muodostuu koherentti lasersäde. Tuotettu laserin aallonpituus on aluksi 1064 nm, joka sitten taajuuskolminkertaistetaan kolmanteen harmoniseen ontelon sisäisen taajuuskolminkertaistamistekniikan avulla, jolloin lopulta saadaan 355 nm:n UV-laseria. Laser saapuu galvanometriskannausjärjestelmään, jossa ohjausjärjestelmä digitalisoi aiotun merkintäkuvion vastaaviin koordinaatteihin ja poluille. Järjestelmä ohjaa sitten tarkasti XY-akselin peilien taipumista moottoreiden avulla ja ohjaa lasersädettä muuttamaan polkuaan. Lopuksi laser kohdistetaan työkappaleen pintaan kenttälinssin kautta, jolloin se on vuorovaikutuksessa työkappaleen kanssa ja luo hienoja merkintöjä.

UV-lasermerkintäkoneen komponentit

Lasergeneraattori

Käyttää suljettua, integroitua kiinteän tilan UV-laseria, joka yhdistää optisen polun ja ulkoisen käyttöpiirin yhdeksi yksiköksi. Tämä rakenne tarjoaa vahvan häiriönsietokyvyn ja estää tehokkaasti pölyn pääsyn laitteeseen. Useimmat UV-lasermerkintäkoneet käyttävät DPSS (diodipumpattuja kiinteän tilan) UV-lasereita. Ydintekniikkaan kuuluu kolmannen harmonisen generointi ontelon sisäisen taajuuden kolminkertaistamisen avulla, jolloin infrapunalaserin keskiaallonpituus on 355 nm.

Galvanometrin skannausjärjestelmä

Koostuu pääasiassa moottoreista, peileistä, ohjauspiireistä ja antureista. Ohjausjärjestelmä tuottaa vastaavia signaaleja merkintäkuvion perusteella. Nämä signaalit lähetetään ohjauspiirin kautta X- ja Y-akselin moottoreiden ohjaamiseksi, jotka pyörittävät tarkasti kiinnitettyjä peilejä muuttaakseen lasersäteen heijastusreittiä. Tämä varmistaa, että laser liikkuu ennalta määrättyä rataa pitkin työkappaleen pinnalla.

Kenttälinssi

Käyttää erityistä 355 nm:n ultraviolettilaserkenttälinssiä, jota on saatavana kahtena tyyppinä: F-θ-linssit ja telesentriset linssit. F-θ-linssit ovat yleisempiä, kun taas telesentrisiä linssejä käytetään harvemmin niiden korkeamman hinnan vuoksi. Kenttälinssi korjaa ja kohdistaa galvanometristä taipuneen lasersäteen keskittäen laserenergian tasaisemman polttopisteen saavuttamiseksi ja varmistaen yhdenmukaisen pisteen halkaisijan prosessointialueella. Kenttälinssin polttoväli vaikuttaa prosessointialueeseen: lyhyemmät polttovälit johtavat pienempiin prosessointialueisiin, kun taas pidemmät polttovälit mahdollistavat suuremmat prosessointialueet.

Ohjausjärjestelmä

Jaettu laitteisto- ja ohjelmistokomponentteihin. Käyttäjät voivat tuoda suunnittelutiedostoja tai muokata kuvioita ohjelmiston kautta ja asettaa merkintäparametreja. Laitteistokomponentti vastaanottaa digitaalisia komentosignaaleja ohjelmistolta ja koordinoi muiden laitteistokomponenttien toimintaa.

Jäähdytysjärjestelmä

Koska UV-lasermerkintäkoneen lasergeneraattori tuottaa huomattavasti lämpöä käytön aikana, jäähdytykseen käytetään yleisesti vesijäähdytysjärjestelmää. Vesijäähdytysjärjestelmä kierrättää jäähdytysvettä lasergeneraattorin tuottaman lämmön haihduttamiseksi ja ylläpitää veden lämpötilaa vakiona lämpötilan säätötekniikan avulla, mikä varmistaa laserin vakaan toiminnan.

UV-lasermerkintäkoneiden sovellukset

UV-laserin aallonpituus absorboituu helposti erilaisiin materiaaleihin, erityisesti suurimolekyylisiin materiaaleihin ja lämpöherkkiin materiaaleihin. Siksi sen prosessointialue kattaa yli 95 % materiaaleista, mikä ansaitsee sille "yleislaserin" tittelin.

• Metallimateriaalit: Hiiliteräs, rauta, ruostumaton teräs, alumiini, titaani, kupari, kulta, hopea, platina, magnesiumseos, nikkeliseos, volframiseos, titaaniseos, sinkkiseos ja pinnoitetut metallit jne.
• Ei-metalliset materiaalit: Lasi, PE, PVC, PP, PC, akryyli, keramiikka, silikoni, muovi, piirilevy, FPC, kalvo, kristalli, paperi, vaahto, nahka, puu, MDF, kangas, kivi, hartsi, safiiri, LCD, ABS, vaneri, kumi, hiilikuitu, galliumnitridi, piikarbidi, grafeeni, luu, bambu, munankuori, lehdet jne.

UV-lasermerkintäkoneiden ominaisuudet

• UV-lasermerkintäkoneella on erinomainen säteen laatu ja erittäin pieni tarkennuspiste. Merkityt viivat ovat hienoja, selkeitä, kulutusta kestäviä ja pitkäikäisiä.
• Nopeasti skannaavilla galvanometreillä varustettuna linjan nopeus voi olla jopa 7000 mm sekunnissa, mikä varmistaa erittäin nopeat merkintänopeudet ja parantaa merkittävästi tuotantotehokkuutta.
• Sillä on laaja materiaaliyhteensopivuus, joten se soveltuu merkitsemiseen ja kaivertamiseen erilaisille materiaaleille, kuten metalleille, epämetalleille, polymeereille, lasille jne.
• Se kuuluu kylmäkäsittelyyn, jossa on minimaalinen lämpövaikutusalue, mikä estää materiaalin palamisen, muodonmuutoksen tai värjäytymisen, mikä tekee siitä erityisen sopivan lämpöherkille materiaaleille.
• Laserparametreja säätämällä voidaan saavuttaa mustia tai valkoisia merkkejä tietyille materiaalipinnoille.
• Se tarvitsee toimiakseen vain sähköä, eikä muita kulutustarvikkeita tarvita, mikä johtaa alhaisiin käyttökustannuksiin.
• Käsittely ei tuota myrkyllisiä aineita, pölyä tai kemiallista saastetta, mikä täyttää ympäristövaatimukset.
• Laserilla on pitkä käyttöikä, korkea sähköoptinen muunnostehokkuus ja alhainen energiankulutus, mikä tekee siitä taloudellisemman pitkäaikaisessa käytössä.
• Kone on kompakti ja vaatii vähän tilaa, joten se voidaan sijoittaa erilaisiin ympäristöihin. Se voidaan integroida erilaisiin tuotantolinjoihin automatisoidun merkinnän saavuttamiseksi tuotantolinjan kokoonpanossa.
• Se käyttää kiertovesijäähdytysjärjestelmää, joka tarjoaa paremman jäähdytystehon ja mahdollistaa 24 tunnin jatkuvan käytön.
• Ohjelmisto tukee useita kieliä, siinä on käyttäjäystävällinen käyttöliittymä, ja se pystyy automaattisesti optimoimaan käsittelypolut merkintäajan lyhentämiseksi. Se tukee laajaa valikoimaa tiedostomuotoja ja on yhteensopiva useiden bittikartta- ja vektoritiedostojen kanssa.
• Käyttö on yksinkertaista: tuo vain suunnittelutiedosto aloittaaksesi täysin automaattisen prosessoinnin. Se ei vaadi oppimiskäyrää ja sen voi oppia vain viidessä minuutissa.

Mikä on ultraviolettilaserilla toimiva lasin sisämerkintälaite?

Ultraviolettilaserilla toimiva lasin sisämerkintäkone, joka tunnetaan myös nimellä 3D-sisäkaiverruskone, käyttää ultraviolettilasersäteitä luodakseen 3D-kaiverruksia kuvioista tai malleja kristallin tai lasin sisään.

Tätä teknologiaa kutsutaan ns. Pinnanalainen laserkaiverrus (SSLE)Periaatteessa lasersäde ohjataan lasin tai kristallin sisäpuolen läpi ja kohdistetaan tiettyihin sisäisiin paikkoihin. Kun laserenergia ylittää tietyn kynnyksen, se aiheuttaa lasin sisään mikroskooppisia rakenteellisia halkeamia, jotka muodostavat pieniä kuplia. Laser skannaa erittäin korkealla taajuudella hallitusti, jolloin lasin sisään muodostuu lukemattomia tiheästi pakattuja pieniä kuplia. Nämä kuplat järjestetään järjestelmällisesti ennalta asetetun reitin mukaisesti, jolloin haluttu 3D-kuvio näkyy. Tätä tekniikkaa käytetään yleisesti tuotteissa, kuten lasisissa verhoseinissä, läpinäkyvissä autojen lasisisustuksissa, kristallikaiverretuissa muotokuvissa, lasikaiverretuissa animehahmoissa, kaiverretuissa viinapulloissa, kaiverretuissa viinilaseissa, valaisimissa, läpinäkyvissä puhelinkoteloissa ja muissa.

Miten UV-lasermerkintälaite saavuttaa mustan tai valkoisen merkinnän?

UV-lasermerkintäkoneen parametreja säätämällä voidaan saavuttaa mustavalkoisia merkintöjä tiettyihin materiaaleihin. Esimerkiksi ruostumatonta terästä työstettäessä pinnalle voidaan luoda mustia tai valkoisia oksidikerroksia säätämällä parametreja, kuten kuvioiden täyttöväliä, laserin tehoa, merkintänopeutta ja -taajuutta, mikä mahdollistaa mustavalkoiset merkinnät. Valkoisia muoveja merkitessä muovipinnan alemman kerroksen selektiivinen hiiltyminen voidaan saavuttaa säätämällä parametreja, mikä johtaa mustiin merkintöihin. Merkinnän aikana energia rajoittuu hyvin pienelle alueelle, mikä luo terävän kontrastin merkityn sisällön ja taustamateriaalin välille ja helpottaa sen tunnistamista.

Lehtien kaiverrus UV-lasermerkintäkoneella

UV-lasermerkintäkoneella voit kaivertaa muotokuvia, valokuvia, lemmikkejä tai eläinten kuvia lehtiin ja ruohonkorsiin askarteltavaksi, matkamuistoiksi ja kirjanmerkeiksi.

Kuitulasereista, CO2-lasereista ja UV-lasereista vain UV-laserit soveltuvat lehtien kaiverrukseen. Tämä johtuu siitä, että kuitulasereilla ja CO2-lasereilla on voimakkaat lämpövaikutukset, ja materiaaliin merkinnän aikana kohdistetut korkeat lämpötilat voivat helposti vahingoittaa lehden rakennetta. UV-laserit ovat sitä vastoin lyhytaaltoisia kylmän valon lähteitä, jotka eivät käytä lämpövaikutuksia lehtien ablatointiin korkeissa lämpötiloissa. Sen sijaan ne käyttävät fotokemiallisia reaktioita molekyyliketjujen katkaisemiseen prosessointia varten, jolloin vältetään prosessoinnin aiheuttama lehtien hiiltyminen tai lämpömuodonmuutos.

UV-lasermerkintäkoneiden valinnaiset lisävarusteet

UV-lasermerkintäkoneissa on laaja valikoima valinnaisia ​​toiminnallisia laajennuskomponentteja. Lisävarusteita valittaessa on otettava huomioon esimerkiksi materiaalityyppi, käsittelyn tarkkuus ja tehokkuus.

Yksiulotteisen, kaksiulotteisen tai kolmiulotteisen tasaisen työpöydän lisääminen voi laajentaa käsiteltävien tuotteiden kokoa. 3D-kiertoakselin tai pienen rengaskiertoakselin valitseminen mahdollistaa erilaisten kolmiulotteisten työkappaleiden, kuten rannekorujen, sormusten, tölkkien ja maljakoiden, käsittelyn. Voit myös valita CCD-konenäköpaikannusjärjestelmän ja kuljetinhihnan integroitavaksi nopeisiin tuotantolinjoihin, mikä mahdollistaa tuotteiden ääriviivojen automaattisen tunnistuksen erämerkintää varten, kuten muovipulloissa, pullonkorkeissa ja elintarvikepakkausten tuotantolinjoissa. Lisäksi koneen rakennesuunnittelu on saatavilla useissa eri muodoissa, mukaan lukien kannettava, pöytämalli, integroitu, kaappityyppinen, suljettu ja lentävä tyyppi. Voit valita joustavasti todellisten käyttötilanteidesi perusteella.

UV-lasermerkintäkoneen erittely

UV-lasermerkintäkoneiden hinta

Vuonna 2025 UV-lasermerkintäkoneiden hinta on tullut suhteellisen edullisemmaksi. Koneen kokonaishintaan vaikuttavat tekijät, kuten laserin teho, merkki, prosessointikoko ja toiminnallisuus.

Perustason 3 W:n kannettavan UV-lasermerkintäkoneen hinta alkaa vain 1 950 dollarista. Lasille ja kristallille soveltuvien koneiden hinta alkaa 4 900 dollarista, kun taas teollisuustuotantolinjoille tarkoitettujen lentävien UV-lasermerkintäkoneiden hinta alkaa 2 500 dollarista. Kaksiulotteisen työpöydän lisääminen nostaa hintaa 100 dollarilla; laserpään päivittäminen manuaalisesta nostosta sähköiseen nostopäähän lisää 70 dollaria, ja eri skannauskoolla varustetun lisäkenttälinssin ostaminen nostaa hintaa 100 dollarilla.

Ostoa tehdessä kannattaa ottaa huomioon myös käytännön tarpeet, sovellettavuus, pitkän aikavälin luotettavuus, toimittajan vahvuus ja huoltopalvelu. Vältä sokeasti tavoittelemasta halvinta hintaa tai parasta kokoonpanoa. Erittäin halvat koneet saattavat aluksi säästää kustannuksia, mutta halpojen komponenttien käyttö voi johtaa myöhemmin toimintahäiriöihin, mikä puolestaan ​​aiheuttaa lisäaikaa ja rahallisia kustannuksia. Lisäksi konetta ostaessa on otettava huomioon kulut, kuten toimituskulut ja verot.

UV-lasermerkintäkoneen käyttövaiheet

UV-lasermerkintäkoneen käyttö on suhteellisen yksinkertaista verrattuna muihin CNC-tyyppisiin koneisiin, eikä se vaadi monimutkaisia ​​​​toimenpiteitä tai valmistelutöitä. Alla on UV-lasermerkintäkoneen käyttöohjeet.

1. Valmistelu: Valmistele käsiteltävä materiaali ja varmista, että lasermerkintäpöytä on puhdas. Käynnistä kone, tietokone ja vesijäähdytin. Tarkista, että vesijäähdyttimen lämpötila on käyttöalueella. Liitä merkintäkone tietokoneeseen USB-kaapelilla.
2. Parametriasetus: Avaa lasermerkinnän ohjausohjelmisto tietokoneella ja valitse käytettävä piirustustiedosto. Aseta sopiva laserteho, merkintänopeus ja -taajuus materiaalin koon, materiaalin ja halutun kaiverrusvaikutuksen perusteella. (Huomaa: Ennen varsinaista käsittelyä on suositeltavaa tehdä joitakin testejä romumateriaalilla optimaalisten käsittelyparametrien määrittämiseksi ihanteellisten tulosten varmistamiseksi.)
3. Materiaalin kiinnitys: Aseta materiaali vaakasuoraan merkkauskoneen työalustalle. Käytä sopivia kiinnittimiä materiaalin kiinnittämiseen, jotta se ei liiku tai muodonmuutos kaiverrusprosessin aikana.
4. Käsittelyn esikatselu: Valitse punaisen valon asento ja vahvista, että käsittelyasento on oikea, punaisen valon esikatselukehyksen avulla.
5. Aloita käsittely: Tarkkaile tuotteen tilaa ja käsittelyn vaikutusta tarkasti käsittelyn aikana varmistaaksesi, että laser käsittelee halutun kuvion tai tekstin tarkasti.

Huomautus: Eri materiaalien erilaisten ominaisuuksien vuoksi parametrien säätö ja optimointi on tarpeen ennen merkkausta. Kiinnitä aina huomiota turvallisuuteen käytön aikana, jotta vältetään laserin aiheuttamat vahingot ihmiskeholle ja ympäröivälle ympäristölle.

UV-lasermerkintäkoneen huolto

UV-lasermerkintäkoneen huolto tulisi suorittaa kahdesta näkökulmasta: päivittäinen huolto ja säännöllinen huolto. Alla on yksityiskohtaiset huoltomenetelmät ja -vaiheet, jotka on tiivistetty seuraavasti: CATEKCNCn lasermerkintäkoneiden insinöörit.

Päivittäinen huolto:

• Tarkista kenttälinssi päivittäin, jotta pinnalla ei ole pölyä tai vieraita esineitä, jotka vaikuttavat kuvankäsittelyyn. Jos pölyä tai vieraita esineitä on, käytä puhdistukseen erityistä linssinpuhdistuspaperia tai vedetöntä alkoholia.
• Tarkista vedenjäähdyttimen lämpötila ja jäähdytysvesiputkien virtaus tukosten varalta ennen päivittäistä käyttöä.
• Tarkista laserin teho, taajuus ja muut parametrit ennen käsittelyä varmistaaksesi vakaan merkinnän.
• Puhdista työpöydän pinta käsittelyn jälkeen, jotta siihen ei kerry vieraita esineitä tai roskia.

Säännöllinen huolto:

• Puhdista koneen ohjauskaapin sisällä oleva pöly säännöllisesti paineilmalla.
• Puhdista galvanometri, kenttälinssi, työpöytä ja tuuletusaukot säännöllisesti.
• Tarkista säännöllisesti virtajohdot ja kontaktit varmistaaksesi, että kaikki sähkökomponentit toimivat normaalisti.
• Tarkista säännöllisesti vesijäähdyttimen jäähdytysnesteen taso ja laatu, vaihda kiertävä vesi säännöllisesti ja puhdista säiliö epäpuhtauksista. Lisää jäänestoainetta talvella tai kylmällä säällä jäätymisen estämiseksi.
• Levitä nosto-osille säännöllisesti voiteluöljyä.