Какво е лазерно гравиране?

Основата на лазерното гравиране

Лазерното гравиране е процес на довършване на повърхността, който използва лазер за ецване или маркиране на дизайн върху повърхността на материала. Лазерът генерира интензивен лъч светлина, който може да бъде прецизно фокусиран, за да гравира фини детайли и шарки, непостижими с други методи. По време на лазерно гравиране високоенергийният лазерен лъч аблатира (изпарява) малко количество материал в избраните области, за да създаде постоянен белег. Лазерното гравиране се използва за декорация, етикетиране, маркиране и персонализиране върху широка гама от материали като метал, пластмаса, стъкло и камък. Позволява постоянно, високо прецизно маркиране без контакт и без консумативи.

Цели на лазерното гравиране

Лазерното гравиране е атрактивна техника за маркиране на различни материали, благодарение на своята постоянна и висока прецизност. Разбирането на основните цели и приложения на лазерното гравиране ще осигури по-добра представа за този популярен метод за лазерна обработка.

• Украса – Създавайте уникални визуални ефекти и шарки върху повърхностите на продукта, за да подобрите естетиката
• Брандинг – Гравиране на лога или други идентификатори върху продукти за популяризиране на марката
• Персонализиране – Персонализирайте продуктите чрез гравиране на имена, дати или друга персонализирана информация
• Функционална маркировка – Създаване на скали, циферблати, бутони и други функционални маркери
• Защитна маркировка – Добавяне на уникални серийни номера или маркировки против фалшифициране
• Добавяне на стойност – Увеличете стойността на продукта чрез гравиране
• Постоянна маркировка – Лазерът може да създаде трайни маркировки върху материални повърхности
• Маркировка с висока точност – Фокусирането на лазерния лъч позволява фини и сложни модели
• Безконтактна маркировка – Не е необходим физически контакт по време на лазерно облъчване
• Автоматизирано производство – Лазерното гравиране позволява автоматизирано производство на поточна линия
• Бранд култура – Специалните дизайни могат да добавят продуктова история и културна стойност
• Засилено функционалност – Подобрена полезност чрез добавяне на скали, маркировки към инструменти или инструменти

Видове лазерно гравиране

Има няколко различни вида процеси на лазерно гравиране, всеки със своите предимства и най-добри приложения. Разбирането на различните техники за лазерно гравиране позволява съпоставяне на метода с желаните резултати при маркиране.

• Растерно гравиране – Лазерната глава сканира напред-назад, гравирайки успоредни линии в дадена област, за да създаде светли тонирани изображения и текстури. Растерното гравиране работи върху повечето материали и е най-често срещаният процес.
• Векторно гравиране – Лазерът следва предварително зададена траектория, движейки се директно от точка до точка по контура на цифровизираното изображение. Този метод на "векторно изрязване" създава резки, чисти линии и графики.
• Дълбоко гравиране – Използвайки множество проходи с висока мощност, дълбокото гравиране прониква по-дълбоко в материала, за да създаде вдлъбнати кухини и ясно изразени 3D релефни ефекти.
• 3D гравиране – Специализираното 3D гравиране може да създаде сложни триизмерни структури чрез контролиране на лазерното изместване на фокуса и прецизно припокриване на множество нива.
• Цветен пълнеж – Цветовете се разтапят селективно в лазерно гравирани вдлъбнатини, за да се добавят визуално живи, цветови контрастни ефекти.
• Пенообразуване – Някои пластмаси се разширяват при лазерно облъчване; контролирането на този ефект на разпенване може да създаде уникални вградени порести шарки.

Материали подходящи за лазерно гравиране

Лазерите могат ефективно да гравират широка гама от материали, но физичните свойства и параметрите на лазерното взаимодействие трябва да бъдат съчетани за най-добри резултати.

• Метали – Неръждаема стомана, алуминий, месинг, титан, благородни метали като злато и сребро. Металите отразяват лазерни лъчи, така че обикновено изискват високомощни влакнести лазери.
• Пластмаси и полимери – Лазерно гравиране на термопластични материали като акрил, ABS, поликарбонат чрез топене/изпаряване на материал. Някои полимери проявяват пенообразуващи ефекти.
• Стъкла – Както боросиликатното, така и оловното кристално стъкло могат да бъдат гравирани и изрязани с лазери.
• Керамика – Глазираната керамика изисква CO2 лазери, докато фибро лазерите маркират техническа неглазирана керамика.
• Гума – Маркирането на гладки гумени материали като печати и етикети е възможно с лазерна аблация.
• дърво – Лазерното изгаряне може да създаде декоративни почернели маркировки върху естествени дървени повърхности.
• Кожа и платове – Синтетичните кожи и тъкани са подходящи за лазерно гравиране на шарки и изрязани профили.
• камък – Лазерното гравиране работи върху камъни като гранит, мрамор и лапис чрез селективно отстраняване на повърхността.
• Композити – Материали като фибростъкло и въглеродни влакна лесно се маркират с лазер.

Оборудване за лазерно гравиране

Лазерното гравиране изисква специализирано оборудване за генериране, контрол и фокусиране на високоинтензивния лазерен лъч за прецизна обработка на материали.

• Видове лазери – Най-често се използват CO2 лазери и фибро лазери. CO2 лазерите осигуряват висока мощност, но могат да гравират само неметали. Фибролазерите позволяват маркиране и на метали.
• Лазерен резонатор – Лазерно генериращ източник с оптични кухини за усилване на лъча.
• Доставка на лъч – Оптични компоненти като огледала, лещи, оптични кабели насочват и манипулират лъча.
• Контрол на движенията – Прецизни степени и галванометри насочват и преместват лъча върху детайла.
• Охладителни системи – Чилърните модули циркулират охладена течност за поддържане на температурата на лазера.
• Извличане на дим – Аспираторите за дим отстраняват технологични газове и отломки.
• Софтуер – Компютърни програми транскрибират дизайнерски файлове и контролират лазерното позициониране/изход.
• Работна площ – Затворена лазерна камера с предпазни блокировки осигурява контролирана работна обвивка.
• Позициониране – Ротационните оси могат да въртят цилиндрични детайли за периферно гравиране.
• Аксесоари – Разделители на лъчи, преобразуватели на дължина на вълната, специални лещи, въртящи се приспособления.

Процесът на лазерно гравиране

Постигането на качествено лазерно гравиране изисква внимателно планиране и изпълнение на целия работен процес за лазерно маркиране.

1. Дизайн – Създаване на векторни и растерни дизайнерски файлове, указващи шаблони, графики, текст, серийни номера.
2. Материална подготовка – Гарантиране, че повърхността на материала е чиста и готова, с отстранени покрития, ако е необходимо. Фиксиране или залепване на материали на място.
3. Лазерна настройка – Избор на подходящ лазер, лещи, мощност, скорост и параметри на фокусиране въз основа на материала.
4. Пробно гравиране – Извършване на пробни лазерни маркировки върху образци за фина настройка на настройките.
5. гравиране – Работа със системата за лазерно гравиране според програмирани дизайнерски файлове. Мониторинг на процеса.
6. Последваща обработка – Почистване на отпадъци, премахване на защитни покрития, изглаждане на повърхности. Добавяне на цветни запълвания, ако е необходимо.
7. Инспекция – Проверка на качеството на гравиране и дали отговаря на спецификациите. Повторете гравирането или полирайте повторно, ако е необходимо.

индустриални приложения

Лазерното гравиране се използва широко в производствените индустрии за постоянно маркиране на компоненти, части и продукти.

• Автомобилни новини – VIN номера, лого за брандиране, контролни етикети, циферблати, предни плочи, декоративни части.
• космически – Номера на части, сертификационни маркировки, инкрементални скали, табели с данни.
• УМНИ УСТРОЙСТВА – Маркировки на клавиатурата, серийни номера, нормативни етикети, деления.
• медицински – Скали и индикатори на инструменти, маркировки на инструменти за еднократна употреба.
• Огнестрелни оръжия – Серийни номера, имена на модели, декоративни елементи, маркировки на мерника.
• Машинни инструменти – Контролни панели, идентификационни табели на машини, градуирани циферблати и стрелки.
• Тръби – Линии на оформлението, индикатори за течности, етикети на клапани и фитинги.
• Signage – Корпоративни лога, инструкции за работа, плакати, декоративни елементи.
• Техника – Имена на марки, контролни етикети, деления, серийни номера.

Лазерно гравиране на бижута и аксесоари

Лазерното гравиране е идеално подходящо за декоративен дизайн на бижута, часовници, очила, чанти, портфейли и други аксесоари.

• Уникални дизайни – Сложни монограми, имена, модели за персонализиране на парчета.
• Лого брандиране – Постоянни, но фини корпоративни лога или отличителни знаци.
• Знаци за сигурност – Микрогравиране на серийни номера и брандиране върху детайли от благороден метал.
• Двуцветни ефекти – Комбиниране на полирани и лазерно матирани текстури.
• Невидими маркировки – Използване на ниска мощност за фино маркиране на ценности.
• Цветни запълвания – Запълване на гравирани зони с емайлирани бои за жизненост.
• Сложни геометрии – Гъвкавият 2D и 3D лазерен контрол отговаря на извити повърхности.
• Скъпоценни метали – Златото, среброто, платината могат да бъдат точно маркирани без повреди.
• Настройки на скъпоценни камъни – Директно гравиране на каменни рамки и интегрирани елементи.
• Маркировка на скалата – Приложете точни градуировки и индикатори върху циферблатите на часовника.

Сравнение с други процеси за обработка на повърхности

Въпреки че лазерното гравиране има много предимства, други техники за повърхностна обработка може да са по-подходящи в зависимост от изискванията на приложението.

• Механично гравиране – Използва диамантена фреза, която изисква повече контакт, но работи с повече материали. Ръчната работа позволява креативни дизайни.
• Фотохимичен офорт (щракнете, за да научите повече) – ецва метал през маски с помощта на химикали. Ограничена дълбочина, но много постоянни резултати.
• XNUMXD печат – Мастилото преминава през сита с фина мрежа, за да отпечата графики и текст върху повърхности. Позволява многоцветни ефекти.
• Тампонен печат – Гравирана плоча с изображения пренася шарки с мастило върху продукти. Работи добре върху 3D обекти, но предлага по-ниска прецизност и издръжливост.
• Щампа – Притискане на матрица в материала за създаване на повдигнат 3D ефект. При щамповане не се получава отстраняване на материал.
• Сублимация – Отпечатаните багрилни изображения дифундират в субстрата при нагряване. Използва се главно за тъкани и полимери.
• Лазерно маркиране – Директно обезцветяване на материала от лазерно нагряване. По-ниска цена, но обикновено по-малко прецизна от лазерното гравиране.
• Мастиленоструен печат – Капките мастило се пръскат за отпечатване на графики и текст върху различни материали. Многоцветен, но податлив на износване.