กฎระเบียบทางอุตสาหกรรมในปัจจุบันกำหนดให้ชิ้นส่วนต้องมีเครื่องหมายที่ชัดเจนและอ่านได้ จึงทำให้ความนิยมในการมาร์กด้วยเลเซอร์เพิ่มมากขึ้น แนวโน้มทางอุตสาหกรรมก่อนหน้านี้กำหนดให้ผู้ผลิตต้องใช้กระบวนการแกะสลักหรือการพิมพ์สกรีนแบบดั้งเดิมเพื่อทำเครื่องหมายพื้นผิว กระบวนการเหล่านี้ไม่-ถาวร มีค่าใช้จ่ายสูง และมักส่งผลให้ชิ้นส่วนมีข้อบกพร่อง
อย่างไรก็ตาม การนำเลเซอร์มาร์กมาใช้ในปัจจุบันช่วยให้วิศวกรและผู้ผลิตสามารถสร้างตัวเลข รูปภาพ หรือตัวอักษรได้โดยไม่กระทบต่อคุณภาพของชิ้นส่วน แทนที่จะใช้เครื่องมือทางกายภาพเพื่อกัดพื้นผิว เทคโนโลยีนี้ใช้ลำแสงเลเซอร์แบบโฟกัสเพื่อสร้างเครื่องหมายที่อ่านง่าย-และไม่สร้างความเสียหาย
การมาร์กด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการอเนกประสงค์ซึ่งรวมถึงเทคนิคต่างๆ เช่น การแกะสลัก การแกะสลัก การเกิดฟอง และการเคลื่อนย้ายคาร์บอน วิธีการมาร์กที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับวัสดุและข้อกำหนดด้านคุณภาพของคุณ อ่านต่อไปในขณะที่เราพูดคุยถึงรายละเอียดของเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมนี้
การมาร์กด้วยเลเซอร์คืออะไร และทำงานอย่างไร?
การมาร์กด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่ใช้ลำแสงโฟกัสเพื่อสร้างการมาร์กถาวรบนพื้นผิวของส่วนประกอบเป้าหมาย โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะดำเนินการโดยใช้เครื่องเลเซอร์ที่ใช้ออสซิลเลเตอร์ กระจกสแกน และเลนส์โฟกัส
เครื่องนี้ยังช่วยให้สามารถประมวลผลแบบอัตโนมัติและความเร็วสูง- โดยทิ้งเครื่องหมายถาวรและตรวจสอบย้อนกลับได้บนวัสดุหลายประเภท การมาร์กด้วยเลเซอร์ทำให้สามารถมาร์กชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์ด้วย:
ข้อความ รวมถึงหมายเลขชิ้นส่วนและหมายเลขซีเรียล
ข้อมูลที่เครื่อง-สามารถอ่านได้ เช่น รหัสประจำตัวที่ไม่ซ้ำกัน รหัสเมทริกซ์ข้อมูล 2 มิติ บาร์โค้ด ฯลฯ
รูปภาพ
วิธีการมาร์กด้วยเลเซอร์ของศูนย์นวัตกรรม
เทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์สร้างการมาร์กที่คงทนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนโดยการสร้างลำแสงโฟกัสที่มีระดับพลังงานสูง กระจกใช้เพื่อปล่อยพลังงานที่สะสมออกมาเป็นลำแสงที่เชื่อมโยงกันซึ่งมุ่งตรงไปที่พื้นผิวของวัสดุ
เมื่อลำแสงทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของชิ้นส่วน พลังงานความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากลำแสงไปยังพื้นผิว ดังนั้นลักษณะและคุณสมบัติของวัสดุจึงเปลี่ยนไป เลเซอร์สามารถแกะสลัก กัด หลอม หรือเปลี่ยนสีพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับพลังงาน
ลำแสงโฟกัสมุ่งเป้าไปที่พื้นที่เฉพาะบนวัสดุเท่านั้น เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการมาร์กที่แม่นยำ-คอนทราสต์สูง และ- คุณภาพสูง เครื่องหมายเหล่านี้จะคงอยู่ถาวร และคุณสามารถอ่านหรือสแกนได้อย่างง่ายดายบนพื้นผิวใดๆ ดังนั้น กระบวนการมาร์กนี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปฏิบัติงานที่ความทนทานและความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ
วิวัฒนาการและประวัติของการมาร์กด้วยเลเซอร์
เทคโนโลยีเลเซอร์มีต้นกำเนิดจาก Albert Einstein ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 และพัฒนาต่อยอดด้วยการประดิษฐ์เลเซอร์ CO2 ตัวแรกในปี 1964 Peter Houldcroft แห่ง Cambridge Welding Institute (TWI) เป็นผู้บุกเบิกการประยุกต์ใช้การประมวลผลวัสดุเลเซอร์ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก การใช้งาน "การประมวลผลด้วยเลเซอร์" ในยุคแรกๆ ได้รับแรงผลักดันจากผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์และเครื่องบิน
เพื่อปรับปรุงการแกะสลักด้วยคอมพิวเตอร์ Electrox ได้พัฒนาเครื่องเลเซอร์ CO2 แบบไหลตามแนวแกน-ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดเครื่องแรกเพื่อเป็นแหล่งที่มาหลักสำหรับระบบการมาร์กด้วยเลเซอร์ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในช่วงทศวรรษปี 1980 และ 1990 นำไปสู่การบูรณาการระบบคอมพิวเตอร์เข้ากับการมาร์กด้วยเลเซอร์ ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและทันสมัยมากขึ้นถูกนำมาใช้ในปี 2544 และได้มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา
ปัจจุบันเครื่องเลเซอร์มาร์กกิ้งมีความทันสมัย แม่นยำ รวดเร็ว และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ขณะนี้เทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและอเนกประสงค์มากขึ้น-มีไว้เพื่อสร้างมาร์กคุณภาพสูง{2}}และทนทานบนพื้นผิวของชิ้นส่วนโดยตรง เทคโนโลยีเหล่านี้เร็วกว่า กะทัดรัดกว่า และสามารถสร้างรอยบนพื้นผิวได้หลากหลายขึ้น
เนื่องจากระบบมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นมากกว่า ผู้ใช้จึงสามารถสร้างเครื่องหมายที่สอดคล้องกันบนผลิตภัณฑ์จำนวนมากได้ ดังนั้นพวกเขาสามารถบรรลุเป้าหมายทางธุรกิจได้ในเวลาอันสั้นและด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า
ประเภทของเทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์
มีเทคโนโลยีการมาร์กด้วยเลเซอร์หลายประเภทที่เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกัน เทคโนโลยีแต่ละอย่างมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน และตัวเลือกของคุณจะขึ้นอยู่กับงบประมาณ ข้อกำหนดด้านคุณภาพ และการใช้งานของคุณ เรามาตรวจสอบเทคโนโลยีเหล่านี้กัน
การแกะสลักด้วยเลเซอร์
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อขจัดวัสดุบางส่วนออกจากพื้นผิวของส่วนประกอบ ในระหว่างกระบวนการนี้ วัสดุจะดูดซับความร้อนของเลเซอร์ ละลาย และระเหย ทำให้เกิดรอยฝัง วัสดุยังทำปฏิกิริยากับอากาศ ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีซึ่งทำให้เครื่องหมายมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวมากขึ้น
การแกะสลักด้วยเลเซอร์ไม่เกี่ยวข้องกับวัสดุสิ้นเปลือง ดังนั้นจึงมีต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการแกะสลักอื่นๆ ที่ใช้หมึกหรือสว่านพิเศษ เลเซอร์เหมาะสำหรับวัสดุหลากหลายประเภท รวมถึงโลหะ พลาสติก และเซรามิก ดังนั้นวิศวกรจึงนำไปใช้ในการใช้งานที่แตกต่างกันมากมาย
การแกะสลักด้วยเลเซอร์
กระบวนการที่มีความอเนกประสงค์สูงนี้จะสร้างการมาร์กบนชิ้นงานโดยการหลอมพื้นผิวของมัน ลำแสงเลเซอร์จะสร้างรอยนูนขึ้นโดยการส่งพลังงานจำนวนมากไปยังพื้นที่ขนาดเล็กที่มีเฉพาะจุด ส่งผลให้พื้นผิวละลายและขยายตัวเปลี่ยนสีเป็นสีดำ สีเทา หรือสีขาว
การแกะสลักมักใช้เพื่อสร้างเครื่องหมายถาวร เช่น หมายเลขซีเรียล รหัสเมทริกซ์ข้อมูล โลโก้ และบาร์โค้ด นอกจากนี้ยังเป็นกระบวนการอเนกประสงค์ที่สามารถใช้ได้กับโลหะหลากหลายประเภท รวมถึงอลูมิเนียม ตะกั่ว เหล็ก แมกนีเซียม และสแตนเลส
การหลอมด้วยเลเซอร์
ในการอบอ่อนด้วยเลเซอร์ ลำแสงเลเซอร์จะให้ความร้อนเฉพาะที่พื้นผิวของวัสดุเพื่อสร้างเครื่องหมาย ลำแสงทะลุผ่านพื้นผิววัสดุได้เพียง 20 ถึง 30 µm ส่งผลให้มีการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวน้อยมาก การให้ความร้อนแบบเฉพาะจุดนี้ทำให้วัสดุเปลี่ยนสี เครื่องหมายอาจเป็นสีดำ แดง เหลือง หรือเขียว ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของชั้นที่ให้ความร้อน
ผลลัพธ์ของการหลอมด้วยเลเซอร์คือเครื่องหมายที่ทนทานต่อการสึกหรอ-อย่างถาวร การหลอมด้วยเลเซอร์ทำงานได้ดีที่สุดกับโลหะเหล็กและไทเทเนียม ดังนั้นจึงมีการใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย ตั้งแต่การดูแลสุขภาพไปจนถึงยานยนต์ อาหารและเครื่องดื่ม และการบินและอวกาศ
การอพยพของคาร์บอน
ในวิธีนี้ พลังงานความร้อนจากเลเซอร์จะสลายพันธะในพลาสติก และปล่อยออกซิเจนและไฮโดรเจนออกมา ปฏิกิริยานี้ทำให้พื้นที่เป้าหมายมืดลง ส่งผลให้เกิดสีเทาถึงสีน้ำเงิน-เครื่องหมายสีเทา การทำให้เป็นคาร์บอนหรือการเคลื่อนย้ายของคาร์บอนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำเครื่องหมายโพลีเมอร์สังเคราะห์และวัสดุอินทรีย์
เหมาะสำหรับกระดาษ ไม้ หนัง วัสดุบรรจุภัณฑ์ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม การอพยพของคาร์บอนไม่เหมาะกับวัตถุสีเข้ม- เครื่องหมายสีเทาที่ได้จะมีความเปรียบต่างต่ำกับส่วนที่เหลือของชิ้นงาน ทำให้อ่านเครื่องหมายได้ยาก
เกิดฟอง
เมื่อคุณต้องการสร้างเครื่องหมายสีอ่อน- การเคลื่อนย้ายของคาร์บอนอาจไม่ช่วยอะไรมากนัก แต่การเกิดฟองจะเหมาะกับการใช้งานดังกล่าวมากกว่า กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนพื้นผิวของวัสดุด้วยเลเซอร์ ละลายและสร้างฟองอากาศ เมื่อฟองอากาศออกซิไดซ์ จะเกิดฟองที่สะท้อนแสง
วิธีการนี้เป็นหนึ่งในตัวเลือกการมาร์กที่ดีที่สุดสำหรับส่วนประกอบที่มีสีเข้ม- เนื่องจากเครื่องหมายถูกยกขึ้นเหนือพื้นผิวของส่วนประกอบ ซึ่งให้ความเปรียบต่างที่สูงกว่ากับพื้นผิวส่วนที่เหลือ นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับการมาร์กโพลีเมอร์อีกด้วย
การเปลี่ยนสี
ในเทคโนโลยีนี้ เลเซอร์จะกำจัดชั้นหนึ่งออกจากชิ้นงาน โดยเผยให้เห็นชั้นที่อยู่ด้านล่าง วัสดุที่ถอดออกได้จะดูดซับความร้อนจากเลเซอร์และระเหยออกไป ทำให้เกิดคอนทราสต์ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าสีของสีทับหน้าแตกต่างจากสีของพื้นผิว
วิธีนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับวัสดุเคลือบ เช่น อลูมิเนียมอโนไดซ์ เนื่องจากมีเครื่องหมายที่ยอดเยี่ยมและชัดเจน วัสดุอื่นๆ ที่เหมาะสำหรับการเปลี่ยนสี- ได้แก่ ลามิเนต ฟิล์ม และฟอยล์ เป็นเทคนิคที่ดีเยี่ยมในการมาร์กฉลาก อุปกรณ์เสริม และสินค้าที่บรรจุหีบห่อ
