Kaj je lasersko graviranje?

Osnova laserskega graviranja

Lasersko graviranje je postopek končne obdelave površine, ki uporablja laser za jedkanje ali označevanje dizajna na površini materiala. Laser ustvarja intenziven žarek svetlobe, ki ga je mogoče natančno fokusirati, da vgravira drobne podrobnosti in vzorce, ki jih ni mogoče doseči z drugimi metodami. Med laserskim graviranjem visokoenergijski laserski žarek odstrani (upari) majhno količino materiala na izbranih področjih, da ustvari trajno oznako. Lasersko graviranje se uporablja za dekoracijo, etiketiranje, označevanje in personalizacijo na številnih materialih, kot so kovina, plastika, steklo in kamen. Omogoča trajno, visoko natančno označevanje brez dotika in brez potrošnega materiala.

Namen laserskega graviranja

Lasersko graviranje je zaradi svoje obstojnosti in visoke natančnosti privlačna tehnika označevanja za različne materiale. Razumevanje ključnih ciljev in aplikacij laserskega graviranja bo zagotovilo boljši vpogled v to priljubljeno metodo laserske obdelave.

• Dekoracija – Ustvarite edinstvene vizualne učinke in vzorce na površinah izdelkov za izboljšanje estetike
• branding – Vgravirajte logotipe ali druge identifikatorje na izdelke za promocijo blagovne znamke
• Customization – Prilagodite izdelke z graviranjem imen, datumov ali drugih podatkov po meri
• Funkcionalno označevanje – Ustvarite lestvice, številčnice, gumbe in druge funkcionalne oznake
• Varnostna oznaka – Dodajte edinstvene serijske številke ali oznake proti ponarejanju
• Dodajanje vrednosti – Povečajte vrednost izdelka z graviranjem
• Trajna oznaka – Laser lahko ustvari trajne oznake na materialnih površinah
• Visoko natančno označevanje – Ostrenje laserskega žarka omogoča fine in zapletene vzorce
• Brezkontaktno označevanje – Med laserskim obsevanjem fizični stik ni potreben
• Avtomatizirana proizvodnja – Lasersko graviranje omogoča avtomatizirano proizvodnjo na tekočem traku
• Kultura blagovne znamke – Posebni dizajni lahko dodajo zgodbo izdelka in kulturno vrednost
• Izboljšana funkcionalnost – Izboljšana uporabnost z dodajanjem lestvic, oznak orodjem ali instrumentom

Vrste laserskega graviranja

Obstaja več različnih vrst postopkov laserskega graviranja, od katerih ima vsak svoje prednosti in najboljšo uporabo. Razumevanje različnih tehnik laserskega graviranja omogoča ujemanje metode z želenimi rezultati označevanja.

• Rastersko graviranje – Laserska glava skenira naprej in nazaj in gravira vzporedne črte čez območje, da ustvari slike in teksture svetlih tonov. Rastrsko graviranje deluje na večini materialov in je najpogostejši postopek.
• Vektorsko graviranje – Laser sledi vnaprej določeni poti, ki se premika neposredno od točke do točke vzdolž obrisa digitalizirane slike. Ta metoda "vektorskega rezanja" ustvari ostre, čiste linije in grafiko.
• Globoko graviranje – Z uporabo več prehodov pri visoki moči globoko graviranje prodre globlje v material, da ustvari vdolbine in izrazite 3D reliefne učinke.
• 3D gravura – Specializirano 3D graviranje lahko ustvari kompleksne tridimenzionalne strukture z nadzorom laserskega premikanja fokusa in natančnim prekrivanjem več ravni.
• Barvno polnjenje – Barve se selektivno stopijo v lasersko vgravirane vdolbine, da dodajo vizualno živahne učinke barvnega kontrasta.
• penjenje – Nekatere plastike se pod laserskim obsevanjem razširijo; nadzor tega učinka penjenja lahko ustvari edinstvene vdelane porozne vzorce.

Materiali primerni za lasersko graviranje

Laserji lahko učinkovito gravirajo široko paleto materialov, vendar je treba za najboljše rezultate uskladiti fizikalne lastnosti in parametre laserske interakcije.

• Kovine – Nerjaveče jeklo, aluminij, medenina, titan, plemenite kovine, kot sta zlato in srebro. Kovine odbijajo laserske žarke, zato so običajno potrebni visoko zmogljivi laserji z vlakni.
• Umetne mase in polimeri – Lasersko gravira termoplastične materiale, kot so akril, ABS, polikarbonat, s taljenjem/uparjanjem materiala. Nekateri polimeri kažejo peneče učinke.
• Glass – Borosilikatno in svinčevo steklo je mogoče gravirati in rezati z laserji.
• Keramika – Za glazirano keramiko so potrebni CO2 laserji, vlakneni laserji pa označujejo tehnično neglazirano keramiko.
• Guma – Označevanje gladkih gumijastih materialov, kot so štampiljke in etikete, je možno z lasersko ablacijo.
• Les – Lasersko žganje lahko ustvari okrasne črne oznake na naravnih lesenih površinah.
• Usnje in tkanine – Sintetično usnje in tkanine so primerne za lasersko graviranje vzorcev in rezanih profilov.
• Kamen – Lasersko graviranje deluje na kamne, kot so granit, marmor in lapis, tako da selektivno odstrani površino.
• Kompoziti – Materiali, kot so steklena vlakna in ogljikova vlakna, so zlahka lasersko označeni.

Oprema za lasersko graviranje

Lasersko graviranje zahteva posebno opremo za ustvarjanje, nadzor in fokusiranje visokointenzivnega laserskega žarka za natančno obdelavo materialov.

• Vrste laserjev – Najpogosteje se uporabljajo CO2 laserji in fiber laserji. CO2 laserji zagotavljajo visoko moč, vendar lahko gravirajo samo nekovine. Fiber laserji omogočajo tudi označevanje kovin.
• Laserski resonator – Izvor laserskega generiranja z optičnimi votlinami za ojačanje žarka.
• Dostava žarka – Optične komponente, kot so zrcala, leče, optični kabli, vodijo žarek in ga upravljajo.
• Nadzor gibanja – Natančne stopnje in galvanometri usmerjajo in premikajo žarek čez obdelovanec.
• Hladilni sistemi – Hladilne enote krožijo ohlajeno tekočino za vzdrževanje temperature laserja.
• Odvajanje dima – Odsesovalci dima odstranjujejo procesne pline in ostanke.
• Software – Računalniški programi prepisujejo načrtovalne datoteke in nadzorujejo lasersko pozicioniranje/izhod.
• Delovni prostor – Zaprta laserska komora z varnostnimi zaporami zagotavlja nadzorovano delovno ovojnico.
• Postavitev – Rotacijske osi lahko vrtijo cilindrične obdelovance za obodno graviranje.
• Dodatki – Razdelilniki žarkov, pretvorniki valovnih dolžin, posebne leče, rotacijske napeljave.

Postopek laserskega graviranja

Doseganje kakovostnega laserskega graviranja zahteva skrbno načrtovanje in izvedbo celotnega delovnega procesa laserskega označevanja.

1. Oblikovanje – Ustvarjanje vektorskih in rastrskih oblikovalskih datotek, ki določajo vzorce, grafiko, besedilo, serijske številke.
2. Priprava materiala – Zagotavljanje, da je površina materiala čista in pripravljena, po potrebi z odstranjenimi premazi. Pritrjevanje ali lepljenje materialov na mestu.
3. Nastavitev laserja – Izbira ustreznega laserja, leč, moči, hitrosti in parametrov ostrenja glede na material.
4. Testno graviranje – Izvajanje poskusnih laserskih oznak na vzorčnih delih za natančno nastavitev nastavitev.
5. Graviranje – Upravljanje sistema za lasersko graviranje v skladu s programiranimi načrtovalnimi datotekami. Spremljanje procesa.
6. Naknadna obdelava – Čiščenje smeti, odstranjevanje zaščitnih premazov, glajenje površin. Po potrebi dodajanje barvnih polnil.
7. Inšpekcija – Preverjanje kakovosti graviranja in ali izpolnjuje specifikacije. Po potrebi ponovite graviranje ali ponovno polirajte.

Industrijske aplikacije

Lasersko graviranje se široko uporablja v proizvodnih panogah za trajno označevanje komponent, delov in izdelkov.

• Avtomobilizem – Številke VIN, logotipi blagovnih znamk, kontrolne oznake, številčnice, zaporne ploščice, okrasni deli.
• Aerospace – Številke delov, certifikacijske oznake, inkrementalne lestvice, ploščice s podatki.
• Elektronika – Oznake na tipkovnici, serijske številke, predpisane oznake, oznake.
• Medical – Lestvice in indikatorji na instrumentih, oznake orodij za enkratno uporabo.
• Strelno orožje – Serijske številke, imena modelov, okrasni elementi, vidne oznake.
• Strojna orodja – Nadzorne plošče, identifikacijske ploščice stroja, graduirane številčnice in kazalci.
• Cevi – Črte postavitve, indikatorji tekočin, oznake ventilov in priključkov.
• Oznake – Logotipi podjetij, navodila za uporabo, plakati, dekorativni elementi.
• Gospodinjski aparati – Imena blagovnih znamk, kontrolne oznake, gradacije, serijske številke.

Lasersko graviranje nakita in dodatkov

Lasersko graviranje je idealno za okrasni dizajn na nakitu, urah, očalih, torbicah, denarnicah in drugih dodatkih.

• Unikatni modeli – Zapleteni monogrami, imena, vzorci za personalizacijo kosov.
• Blagovna znamka logotipa – Trajni, a subtilni korporativni logotipi ali oznake.
• Varnostne oznake – Mikro graviranje serijskih številk in žigov na kose plemenitih kovin.
• Dvobarvni učinki – Kombinacija poliranih in lasersko mat tekstur.
• Nevidne oznake – Uporaba nizke moči za subtilno označevanje dragocenosti.
• Barvna polnila – Polnjenje vgraviranih površin z emajliranimi barvami za živahnost.
• Kompleksne geometrije – Prilagodljivo 2D in 3D lasersko krmiljenje ustreza ukrivljenim površinam.
• Žlahtne kovine – Zlato, srebro, platino je mogoče natančno označiti brez poškodb.
• Nastavitve dragulja – Neposredno graviranje kamnitih obrob in integriranih elementov.
• Oznake lestvice – Uporabite natančne gradacije in kazalnike na številčnici ure.

Primerjava z drugimi postopki končne obdelave površin

Medtem ko ima lasersko graviranje veliko prednosti, so lahko druge tehnike površinske obdelave bolj primerne glede na zahteve uporabe.

• Mehansko graviranje – Uporablja diamantni rezalnik, ki zahteva več stika, vendar deluje na več materialih. Ročno delo omogoča kreativno oblikovanje.
• Fotokemični jedkanje (kliknite za več informacij) – Jedka kovino skozi maske s kemikalijami. Omejena globina, vendar zelo dosledni rezultati.
• Sitotisk – Črnilo teče skozi sita s fino mrežico za tiskanje grafike in besedila na površine. Omogoča večbarvne učinke.
• Tisk s tamponom – Jedkana slikovna plošča prenaša vzorce črnila na izdelke. Deluje dobro na 3D-predmetih, vendar nudi nižjo natančnost in vzdržljivost.
• Reliefi – Stiskanje kalupa v material za ustvarjanje dvignjenega 3D učinka. Pri vtiskovanju ne pride do odstranitve materiala.
• sublimacija – Natisnjene slike z barvilom se pri segrevanju razpršijo v podlago. Uporablja se predvsem za tkanine in polimere.
• Lasersko označevanje – Neposredno razbarvanje materiala zaradi laserskega segrevanja. Cenejši, vendar običajno manj natančen kot lasersko graviranje.
• Inkjetno tiskanje – Kapljice črnila se razpršijo za tiskanje grafike in besedila na različne materiale. Možnost večbarvnosti, vendar dovzetna za obrabo.