حکاکی لیزری چیست؟

اساس حکاکی لیزری

حکاکی لیزری یک فرآیند تکمیل سطح است که از لیزر برای حکاکی یا علامت گذاری طرح روی سطح یک ماده استفاده می کند. لیزر یک پرتو شدید از نور تولید می کند که می تواند دقیقاً برای حکاکی جزئیات و الگوهایی که با روش های دیگر قابل دستیابی نیستند متمرکز شود. در حین حکاکی لیزری، پرتو لیزر پرانرژی مقدار کمی از مواد را در نواحی انتخاب شده برای ایجاد یک علامت دائمی از بین می‌برد (تبخیر می‌کند). حکاکی لیزری برای تزئین، برچسب زدن، علامت گذاری و شخصی سازی بر روی طیف گسترده ای از مواد مانند فلز، پلاستیک، شیشه و سنگ استفاده می شود. این امکان را برای علامت گذاری دائمی و با دقت بالا بدون تماس و بدون مواد مصرفی فراهم می کند.

اهداف حکاکی لیزری

حکاکی لیزری به دلیل ماهیت دائمی و با دقت بالا یک تکنیک علامت گذاری جذاب برای انواع مواد است. درک اهداف و کاربردهای کلیدی حکاکی لیزری بینش بیشتری در مورد این روش پردازش لیزری محبوب ارائه می دهد.

• تزیین - ایجاد جلوه ها و الگوهای بصری منحصر به فرد بر روی سطوح محصول برای افزایش زیبایی شناسی
• نام تجاری - برای تبلیغ برند، لوگو یا سایر شناسه ها را روی محصولات حک کنید
• سفارشی سازی - محصولات را با حکاکی نام، تاریخ یا سایر اطلاعات سفارشی شخصی کنید
• علامت گذاری عملکردی - ایجاد مقیاس، صفحه، دکمه و سایر نشانگرهای کاربردی
• علامت گذاری امنیتی - شماره سریال منحصر به فرد یا علائم ضد جعل را اضافه کنید
• ارزش افزوده - ارزش محصول را از طریق حکاکی افزایش دهید
• علامت گذاری دائمی – لیزر می تواند علامت های دائمی روی سطوح مواد ایجاد کند
• علامت گذاری با دقت بالا – فوکوس پرتو لیزر امکان ایجاد الگوهای ظریف و پیچیده را فراهم می کند
• علامت گذاری بدون تماس - عدم نیاز به تماس فیزیکی در طول تابش لیزر
• تولید خودکار - حکاکی لیزری تولید خط مونتاژ خودکار را امکان پذیر می کند
• فرهنگ برند - طرح های خاص می توانند به داستان محصول و ارزش فرهنگی اضافه کنند
• عملکرد پیشرفته - با افزودن مقیاس ها، علامت گذاری ها به ابزارها یا ابزارها، قابلیت بهبود یافته است

انواع حکاکی لیزری

انواع مختلفی از فرآیندهای حکاکی لیزری وجود دارد که هر کدام دارای مزایای خاص خود و بهترین کاربردها هستند. درک تکنیک های مختلف حکاکی لیزری امکان تطبیق روش با نتایج علامت گذاری مورد نظر را فراهم می کند.

• حکاکی شطرنجی – هد لیزر خطوط موازی حکاکی در سراسر یک ناحیه را به جلو و عقب اسکن می کند تا تصاویر و بافت هایی با رنگ روشن ایجاد کند. حکاکی شطرنجی روی اکثر مواد کار می کند و رایج ترین فرآیند است.
• حکاکی وکتور - لیزر یک مسیر از پیش تعریف شده را دنبال می کند که مستقیماً از نقطه ای به نقطه دیگر در امتداد طرح کلی تصویر دیجیتالی شده حرکت می کند. این روش "برش برداری" خطوط و گرافیکی واضح و تمیز ایجاد می کند.
• حکاکی عمیق - با استفاده از چندین پاس در قدرت بالا، حکاکی عمیق به عمق مواد نفوذ می کند تا حفره های فرورفته و جلوه های برجسته سه بعدی ایجاد کند.
• حکاکی 3 بعدی - حکاکی تخصصی سه بعدی می تواند ساختارهای سه بعدی پیچیده ای را با کنترل تغییر فوکوس لیزری و همپوشانی دقیق چندین سطوح ایجاد کند.
• پرکننده رنگ - رنگ ها به طور انتخابی در فرورفتگی های حکاکی شده با لیزر ذوب می شوند تا جلوه های بصری پر جنب و جوش و کنتراست رنگ را اضافه کنند.
• کف - برخی از پلاستیک ها تحت تابش لیزر منبسط می شوند. کنترل این اثر کف می تواند الگوهای متخلخل جاسازی شده منحصر به فردی ایجاد کند.

مواد مناسب برای حکاکی لیزری

لیزرها می توانند به طور موثر طیف وسیعی از مواد را حکاکی کنند، اما خواص فیزیکی و پارامترهای برهمکنش لیزر برای بهترین نتایج باید مطابقت داشته باشند.

• Metals - فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، برنج، تیتانیوم، فلزات گرانبها مانند طلا و نقره. فلزات پرتوهای لیزر را منعکس می‌کنند، بنابراین معمولاً به لیزرهای فیبر با قدرت بالا نیاز دارند.
• پلاستیک و پلیمر - لیزر مواد ترموپلاستیک مانند اکریلیک، ABS، پلی کربنات را با ذوب/تبخیر کردن مواد حکاکی می کند. برخی از پلیمرها اثرات کف کنندگی از خود نشان می دهند.
• شیشه – هم شیشه بوروسیلیکات و هم شیشه کریستال سربی را می توان با لیزر حکاکی و برش داد.
• سرامیک - سرامیک های لعاب دار به لیزر CO2 نیاز دارند، در حالی که لیزرهای فیبر سرامیک های فنی بدون لعاب را مشخص می کنند.
• لاستیک - علامت گذاری مواد لاستیکی صاف مانند تمبر و برچسب با فرسایش لیزر امکان پذیر است.
• چوب - سوزاندن لیزر می تواند علائم سیاه شده تزئینی را روی سطوح چوب طبیعی ایجاد کند.
• چرم و پارچه – چرم و پارچه های مصنوعی برای حکاکی لیزری نقوش و پروفیل های برش خورده مناسب است.
• سنگ - حکاکی لیزری بر روی سنگ هایی مانند گرانیت، مرمر و لاجورد با جدا کردن انتخابی سطح کار می کند.
• کائوچو و مواد مرکب - موادی مانند فایبرگلاس و فیبر کربن به راحتی با لیزر مشخص می شوند.

تجهیزات حکاکی با لیزر

حکاکی لیزری به تجهیزات تخصصی برای تولید، کنترل و تمرکز پرتو لیزر با شدت بالا برای پردازش مواد دقیق نیاز دارد.

• انواع لیزر – لیزرهای CO2 و لیزرهای فیبر بیشترین استفاده را دارند. لیزرهای CO2 قدرت بالایی دارند اما فقط می توانند غیر فلزات را حکاکی کنند. لیزرهای فیبر امکان علامت گذاری فلزات را نیز فراهم می کند.
• تشدید کننده لیزر - منبع تولید لیزر با حفره های نوری برای تقویت پرتو.
• تحویل پرتو - اجزای نوری مانند آینه ها، عدسی ها، کابل های فیبر پرتو را هدایت و دستکاری می کنند.
• کنترل حرکت – مراحل دقیق و گالوانومترها تیر را بر روی قطعه کار هدف گرفته و حرکت می دهند.
• سیستم های خنک کننده - واحدهای چیلر سیال خنک شده را برای حفظ دمای لیزر به گردش در می آورند.
• استخراج دود - دستگاه های بخار گیر گازهای فرآیند و زباله ها را حذف می کنند.
• نرم افزار – برنامه های کامپیوتری فایل های طراحی را رونویسی می کنند و موقعیت/خروجی لیزر را کنترل می کنند.
• منطقه کار - محفظه لیزر محصور با قفل های ایمنی یک پاکت کار کنترل شده را فراهم می کند.
• تثبیت موقعیت - محورهای دوار می توانند قطعات کار استوانه ای را برای حکاکی محیطی بچرخانند.
• تجهیزات جانبی - تقسیم کننده های پرتو، مبدل های طول موج، لنزهای تخصصی، وسایل چرخشی.

فرآیند حکاکی لیزری

دستیابی به حکاکی لیزری با کیفیت نیاز به برنامه ریزی دقیق و اجرای کامل گردش کار مارک لیزری دارد.

1. طرح – ایجاد فایل های طراحی وکتور و شطرنجی با مشخص کردن الگوها، گرافیک، متن، شماره سریال.
2. تهیه مواد - اطمینان از تمیز و آماده بودن سطح مواد، با حذف پوشش ها در صورت نیاز. چسباندن یا چسباندن مواد در محل.
3. راه اندازی لیزر – انتخاب پارامترهای لیزر، لنزها، قدرت، سرعت و فوکوس مناسب بر اساس متریال.
4. حکاکی آزمایشی - انجام علائم لیزری آزمایشی بر روی قطعات نمونه برای تنظیم دقیق تنظیمات.
5. حکاکی – بهره برداری از سیستم حکاکی لیزری بر اساس فایل های طراحی برنامه ریزی شده. نظارت بر روند.
6. پردازش بعد از - تمیز کردن زباله ها، حذف پوشش های محافظ، صاف کردن سطوح. افزودن پرهای رنگی در صورت نیاز.
7. بازرسی - بررسی کیفیت حکاکی و مطابقت آن با مشخصات. در صورت لزوم حکاکی را تکرار کنید یا دوباره پرداخت کنید.

نرم افزار صنعتی

حکاکی لیزری به طور گسترده در صنایع تولیدی برای علامت گذاری دائمی اجزا، قطعات و محصولات استفاده می شود.

• خودرو - اعداد VIN، آرم های مارک، برچسب های کنترلی، شماره گیری، صفحه های ضربه ای، قطعات تزئینی.
• هوافضا - شماره قطعات، علائم گواهینامه، مقیاس های افزایشی، پلاک داده ها.
• الکترونیک - علامت گذاری صفحه کلید، شماره سریال، برچسب های نظارتی، فارغ التحصیلی.
• پزشکی – ترازو و نشانگر روی ابزار، علامت گذاری ابزار یکبار مصرف.
• اسلحه ی گرم - شماره سریال، نام مدل، عناصر تزئینی، علائم دید.
• ابزارهای ماشینی - پانل های کنترل، پلاک های شناسایی دستگاه، شماره گیری مدرج و اشاره گر.
• لوله - خطوط چیدمان، نشانگرهای سیال، برچسب شیر و اتصالات.
• علامت - آرم های شرکت، دستورالعمل های عملیاتی، پلاکارد، عناصر تزئینی.
• لوازم - نام های تجاری، برچسب های کنترل، فارغ التحصیلی، شماره سریال.

حکاکی لیزری برای جواهرات و لوازم جانبی

حکاکی لیزری برای طراحی تزئینی بر روی جواهرات، ساعت، عینک، کیف دستی، کیف پول و سایر لوازم جانبی بسیار مناسب است.

• طرح های منحصر به فرد - مونوگرام ها، نام ها، الگوهای پیچیده برای شخصی سازی قطعات.
• برندسازی لوگو - آرم ها یا نشان های شرکتی دائمی و در عین حال ظریف.
• علائم امنیتی – میکرو حکاکی شماره سریال و برندینگ روی قطعات فلزی گرانبها.
• جلوه های دو رنگ – ترکیب بافت های مات براق شده و لیزری.
• نشانه های نامرئی - استفاده از توان کم برای علامت گذاری نامحسوس اشیاء با ارزش.
• رنگ پر می شود – پر کردن نواحی حکاکی شده با رنگ های لعاب برای شادابی.
• هندسه های پیچیده – کنترل لیزری دو بعدی و سه بعدی انعطاف پذیر برای سطوح منحنی مناسب است.
• فلزات گرانبها - طلا، نقره، پلاتین را می توان به طور دقیق بدون آسیب علامت گذاری کرد.
• تنظیمات جواهر - حکاکی مستقیم سنگ اطراف و عناصر یکپارچه.
• نشانه گذاری مقیاس - درجه بندی ها و نشانگرهای دقیق را روی صفحه های ساعت اعمال کنید.

مقایسه با سایر فرآیندهای تکمیل سطح

در حالی که حکاکی لیزری مزایای زیادی دارد، سایر تکنیک های تکمیل سطح ممکن است بسته به نیازهای کاربردی مناسب تر باشند.

• حکاکی مکانیکی - از یک برش الماس استفاده می کند که به تماس بیشتری نیاز دارد اما روی مواد بیشتری کار می کند. کار دستی امکان طراحی های خلاقانه را فراهم می کند.
• فتوشیمیایی اچینگ (برای کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید) - فلز را از طریق ماسک ها با استفاده از مواد شیمیایی حکاکی می کند. عمق محدود اما نتایج بسیار ثابت.
• چاپ صفحه - جوهر از طریق صفحه‌های مش ریز برای چاپ گرافیک و متن روی سطوح مجبور می‌شود. به جلوه های چند رنگ اجازه می دهد.
• چاپ پد - یک صفحه تصویر حکاکی شده، الگوهای جوهر را به محصولات منتقل می کند. روی اجسام سه بعدی به خوبی کار می کند اما دقت و دوام کمتری را ارائه می دهد.
• ختم - فشار دادن قالب به مواد برای ایجاد یک افکت سه بعدی برجسته. هیچ ماده ای با برجسته کاری حذف نمی شود.
• تصعید - تصاویر رنگ چاپ شده هنگام گرم شدن در زیرلایه پخش می شوند. عمدتا برای پارچه ها و پلیمرها استفاده می شود.
• علامت گذاری با لیزر – تغییر رنگ مستقیم مواد در اثر حرارت لیزر. هزینه کمتر اما معمولاً دقت کمتری نسبت به حکاکی لیزری دارد.
• چاپ جوهر افشان - قطرات جوهر برای چاپ گرافیک و متن روی مواد مختلف اسپری می شوند. قابلیت چند رنگ اما مستعد سایش.