Čo je laserové gravírovanie?

Základy laserového gravírovania

Laserové gravírovanie je proces povrchovej úpravy, ktorý využíva laser na leptanie alebo označenie vzoru na povrch materiálu. Laser generuje intenzívny lúč svetla, ktorý možno presne zaostriť na vyrytie jemných detailov a vzorov, ktoré nie je možné dosiahnuť inými metódami. Počas laserového gravírovania vysokoenergetický laserový lúč abluje (odparuje) malé množstvo materiálu vo vybraných oblastiach, aby vytvoril trvalú značku. Laserové gravírovanie sa používa na dekoráciu, označovanie, označovanie a personalizáciu na širokú škálu materiálov, ako je kov, plast, sklo a kameň. Umožňuje trvalé, vysoko presné značenie bez kontaktu a bez spotrebného materiálu.

Účel laserového gravírovania

Laserové gravírovanie je atraktívnou technikou označovania pre rôzne materiály vďaka svojej trvalej a vysokej presnosti. Pochopenie kľúčových cieľov a aplikácií laserového gravírovania poskytne lepší prehľad o tejto obľúbenej metóde laserového spracovania.

• Dekorácie – Vytvorte jedinečné vizuálne efekty a vzory na povrchoch produktov na zvýšenie estetiky
• branding – Vyryť logá alebo iné identifikátory na produkty na propagáciu značky
• Prispôsobenie – Prispôsobte si produkty vyrytím mien, dátumov alebo iných vlastných informácií
• Funkčné označenie – Vytvorte váhy, číselníky, tlačidlá a iné funkčné značky
• Bezpečnostné označenie – Pridajte jedinečné sériové čísla alebo značky proti falšovaniu
• Pridávanie hodnoty – Zvýšte hodnotu produktu pomocou gravírovania
• Trvalé označenie – Laser môže vytvárať trvalé značky na povrchoch materiálov
• Vysoko presné značenie - Zaostrovanie laserovým lúčom umožňuje jemné a zložité vzory
• Bezdotykové značenie – Počas ožarovania laserom nie je potrebný žiadny fyzický kontakt
• Automatizovaná výroba – Laserové gravírovanie umožňuje automatizovanú výrobu na montážnej linke
• Kultúra značky - Špeciálne návrhy môžu pridať príbeh produktu a kultúrnu hodnotu
• Rozšírená funkčnosť – Vylepšená užitočnosť pridaním mierok, značiek k nástrojom alebo nástrojom

Druhy laserového gravírovania

Existuje niekoľko rôznych typov procesov laserového gravírovania, z ktorých každý má svoje výhody a najlepšie aplikácie. Pochopenie rôznych techník laserového gravírovania umožňuje zosúladiť metódu s požadovanými výsledkami značenia.

• Rastrové gravírovanie – Laserová hlava skenuje tam a späť a gravíruje rovnobežné čiary cez oblasť, aby vytvorila obrázky a textúry v svetlých tónoch. Rastrové gravírovanie funguje na väčšine materiálov a je to najbežnejší proces.
• Vektorové gravírovanie – Laser sleduje vopred definovanú dráhu pohybujúcu sa priamo z bodu do bodu pozdĺž obrysu digitalizovaného obrazu. Táto metóda "vektorového rezania" vytvára ostré, čisté línie a grafiku.
• Hlboké gravírovanie – Použitím viacerých prechodov pri vysokom výkone preniká hlboké gravírovanie hlbšie do materiálu, aby vytvorilo zapustené dutiny a výrazné 3D reliéfne efekty.
• 3D gravírovanie - Špecializované 3D gravírovanie môže vytvárať zložité trojrozmerné štruktúry ovládaním laserového posunu zaostrenia a presným prekrývaním viacerých úrovní.
• Farebná výplň – Farby sa selektívne roztavia do laserom vyrytých priehlbín, aby sa pridali vizuálne živé, farebné kontrastné efekty.
• penenie – Niektoré plasty sa pri laserovom žiarení rozťahujú; ovládanie tohto penivého efektu môže vytvoriť jedinečné vložené porézne vzory.

Materiály vhodné na laserové gravírovanie

Lasery dokážu efektívne gravírovať širokú škálu materiálov, ale na dosiahnutie najlepších výsledkov je potrebné zosúladiť fyzikálne vlastnosti a parametre interakcie lasera.

• Kovy - Nerezová oceľ, hliník, mosadz, titán, drahé kovy ako zlato a striebro. Kovy odrážajú laserové lúče, takže zvyčajne vyžadujú vysokovýkonné vláknové lasery.
• Plasty a polyméry - Laser gravíruje termoplastické materiály ako akryl, ABS, polykarbonát tavením/odparovaním materiálu. Niektoré polyméry vykazujú penivé účinky.
• sklo – Borosilikátové aj olovnaté krištáľové sklo je možné gravírovať a rezať laserom.
• Keramika – Glazovaná keramika vyžaduje CO2 lasery, zatiaľ čo vláknové lasery označujú technickú neglazovanú keramiku.
• guma – Značenie hladkých gumených materiálov, ako sú pečiatky a štítky, je možné pomocou laserovej ablácie.
• drevo – Laserové pálenie môže vytvoriť dekoratívne čierne značky na povrchoch prírodného dreva.
• Koža a látky – Syntetická koža a látky sú vhodné na laserové gravírovanie vzorov a rezaných profilov.
• kameň - Laserové gravírovanie funguje na kameňoch ako žula, mramor a lapis selektívnym odstraňovaním povrchu.
• kompozity - Materiály ako sklenené vlákna a uhlíkové vlákna sú ľahko označené laserom.

Laserové gravírovacie zariadenie

Laserové gravírovanie vyžaduje špeciálne vybavenie na generovanie, riadenie a zaostrovanie vysokointenzívneho laserového lúča na presné spracovanie materiálov.

• Typy laserov – Najčastejšie sa používajú CO2 lasery a vláknové lasery. CO2 lasery poskytujú vysoký výkon, ale dokážu gravírovať len nekovy. Vláknové lasery umožňujú značenie aj kovov.
• Laserový rezonátor – Zdroj generujúci laser s optickými dutinami na zosilnenie lúča.
• Doručenie lúča - Optické komponenty, ako sú zrkadlá, šošovky, vláknové káble, vedú a manipulujú s lúčom.
• Ovládanie pohybu – Presné stolíky a galvanometre zameriavajú a posúvajú lúč cez obrobok.
• Chladiace systémy – Jednotky chladiča cirkulujú chladenú kvapalinu na udržanie teploty lasera.
• Odsávanie výparov – Odsávače dymu odstraňujú procesné plyny a nečistoty.
• Softvér – Počítačové programy prepisujú konštrukčné súbory a riadia polohovanie/výstup lasera.
• Pracovná oblasť – Uzavretá laserová komora s bezpečnostnými zámkami poskytuje kontrolovanú pracovnú obálku.
• Umiestnenie – Rotačné osi môžu otáčať valcové obrobky na obvodové gravírovanie.
• Doplnky – Rozdeľovače lúčov, konvertory vlnových dĺžok, špeciálne šošovky, otočné prípravky.

Proces laserového gravírovania

Dosiahnutie kvalitného laserového gravírovania si vyžaduje starostlivé plánovanie a realizáciu celého pracovného postupu laserového značenia.

1. dizajn – Vytváranie vektorových a rastrových návrhových súborov špecifikujúcich vzory, grafiku, text, sériové čísla.
2. Príprava materiálu – Zabezpečiť, aby bol povrch materiálu čistý a pripravený, s odstránením náterov v prípade potreby. Upevňovacie alebo lepiace materiály na mieste.
3. Nastavenie lasera – Výber vhodného lasera, šošoviek, výkonu, rýchlosti a parametrov zaostrenia na základe materiálu.
4. Skúšobné gravírovanie – Vykonávanie skúšobných laserových značiek na vzorkách na jemné doladenie nastavení.
5. rytina – Obsluha laserového gravírovacieho systému podľa naprogramovaných konštrukčných súborov. Monitorovanie procesu.
6. Následné spracovanie – Čistenie nečistôt, odstraňovanie ochranných náterov, vyhladzovanie povrchov. V prípade potreby pridajte farebné výplne.
7. inšpekcia – Overenie kvality gravírovania a či spĺňa špecifikácie. V prípade potreby zopakujte gravírovanie alebo preleštite.

Priemyselné aplikácie

Laserové gravírovanie je široko používané vo výrobných odvetviach na trvalé označenie komponentov, dielov a produktov.

• Automobilový priemysel – VIN čísla, logá značiek, kontrolné štítky, číselníky, kopačky, ozdobné diely.
• Aerospace – Čísla dielov, certifikačné označenia, prírastkové stupnice, štítky s údajmi.
• Elektronika – Označenia klávesnice, sériové čísla, regulačné štítky, stupnice.
• lekársky – Stupnice a indikátory na prístrojoch, jednorazové značky nástrojov.
• Strelné zbrane – Sériové čísla, názvy modelov, ozdobné prvky, značenie mieridiel.
• Obrábacie stroje – Ovládacie panely, identifikačné štítky stroja, stupnice a ukazovatele.
• Rúrky – Usporiadanie potrubí, indikátory tekutín, štítky ventilov a armatúr.
• Signage – Firemné logá, prevádzkové pokyny, štítky, ozdobné prvky.
• Spotrebiče – Názvy značiek, kontrolné štítky, stupnice, sériové čísla.

Laserové gravírovanie šperkov a doplnkov

Laserové gravírovanie je ideálne pre dekoratívny dizajn šperkov, hodiniek, okuliarov, kabeliek, peňaženiek a iných doplnkov.

• Jedinečné vzory - Zložité monogramy, mená, vzory na prispôsobenie kusov.
• Značka loga - Trvalé, ale jemné firemné logá alebo insígnie.
• Bezpečnostné značky – Mikrogravírovanie sériových čísel a brandingu na kusy z drahých kovov.
• Dvojfarebné efekty - Kombinácia leštených a laserových matných textúr.
• Neviditeľné označenia – Použitie nízkeho výkonu na jemné označenie cenností.
• Farebné výplne – Vyplnenie rytých plôch emailovými farbami pre živosť.
• Komplexné geometrie – Flexibilné 2D a 3D laserové ovládanie vyhovuje zakriveným povrchom.
• Vzácne kovy – Zlato, striebro, platina je možné presne označiť bez poškodenia.
• Nastavenia drahokamov – Priame gravírovanie kamenných obvodov a integrovaných prvkov.
• Značky stupnice – Na ciferníky hodiniek použite presné stupnice a indikátory.

Porovnanie s inými procesmi povrchovej úpravy

Zatiaľ čo laserové gravírovanie má mnoho výhod, iné techniky povrchovej úpravy môžu byť vhodnejšie v závislosti od požiadaviek aplikácie.

• Mechanické gravírovanie – Používa diamantovú frézu, ktorá vyžaduje väčší kontakt, ale pracuje na viacerých materiáloch. Ručná práca umožňuje kreatívne návrhy.
• Fotochemický lept (kliknutím sa dozviete viac) – Leptá kov cez masky pomocou chemikálií. Obmedzená hĺbka, ale veľmi konzistentné výsledky.
• Sieťotlač – Atrament sa pretláča cez sitá s jemnými okami, aby sa na povrchy tlačili grafiky a text. Umožňuje viacfarebné efekty.
• Tampónová tlač – Leptaná obrazová platňa prenáša atramentové vzory na produkty. Funguje dobre na 3D objektoch, ale ponúka nižšiu presnosť a odolnosť.
• Razba – Vtlačenie formy do materiálu na vytvorenie zvýšeného 3D efektu. Pri razení nedochádza k žiadnemu úberu materiálu.
• sublimácie – Vytlačené farebné obrázky pri zahriatí difundujú do substrátu. Používa sa hlavne na tkaniny a polyméry.
• Laserové značenie – Priame zafarbenie materiálu laserovým ohrevom. Nižšie náklady, ale zvyčajne menej presné ako laserové gravírovanie.
• Atramentová tlač – Kvapky atramentu sa rozprašujú na tlač grafiky a textu na rôzne materiály. Viacfarebné, ale náchylné na nosenie.