22 april XNUMX Wat is lasermarkeren?

Een gids voor lasergraveren en markeren

Lasergraveren en lasermarkeren zijn populaire methoden voor het maken van permanente markeringen op verschillende materialen. Je kunt ze op alles gebruiken, van metalen en hout tot plastic en glas, en ze zijn bestand tegen nabewerking voor superieure traceerbaarheid en een lange levensduur. Uitzonderlijke snelheid en hoog contrast maken lasertechnologie uitstekend geschikt voor snij- en markeerbehoeften in verschillende industrieën.

Hoewel lasermarkering en lasergravure door elkaar worden gebruikt, zijn er manieren om materialen te graveren en ze op het oppervlak te markeren. Er komt veel kijken in de wereld van lasermarkeren, dus we bespreken alles wat u moet weten over graveren en oppervlaktemarkering. We bespreken waar deze processen voor kunnen worden gebruikt, op welke materialen ze werken, hoe lasergraveren werkt en hoe deze methoden verschillen van vergelijkbare technieken zoals laseretsen en dot-peenmarkering.

Wat is graveren?

Bij lasergraveren draait het om materiaalablatie - dwz verwijdering - via de laser en hoge hitte. De laser richt de warmte op het materiaaloppervlak en snijdt diepe spleten in het gewenste patroon. Het resultaat is een contrastrijk, permanent snijwerk dat ook na slijtage of oppervlaktebehandelingen leesbaar blijft.

Lasergraveren werkt met een breed scala aan materialen en zorgt voor een langdurige snit. Het is ideaal voor toepassingen waarbij identificatie-informatie jarenlang op zijn plaats moet blijven, zelfs onder zware omstandigheden. Na jaren van blootstelling aan agressieve chemicaliën, vocht en vuil zou u bijvoorbeeld nog steeds een lasergegraveerd gegevensplaatje kunnen lezen dat op een industrieel apparaat is bevestigd. Een barcodescanner zou het ook kunnen lezen, dankzij het hoge contrast dat uit dit proces voortkomt.

Wat is een lasergraveermachine?

Zoals je misschien al geraden hebt, is a lasergravure machine voert het proces van lasergraveren uit. Veel machines kunnen graveren, etsen en markeren.

Dit is hoe ze werken:

1. Input: Een operator voert de afbeelding, zoals een streepjescode of logo, in het besturingssysteem van de machine, dat de machine vertelt om volgens het patroon over het materiaal te bewegen.
2. cutting: De laser creëert voldoende warmte om het materiaal te sublimeren, wat betekent dat het direct van een vaste stof in een gas verandert waar het in contact komt met de laser. Wanneer dit gebeurt, blijft er een diepe spleet achter. Deze spleet en het ruwe oppervlak erin zijn geweldig in het vangen van licht, zodat de sneden donkerder en leesbaarder lijken, zoals tekst op een stuk papier.
3. Verwerking: Nadat het snijproces is voltooid, kan het onderdeel verder worden verwerkt, zoals stralen of warmtebehandeling. In tegenstelling tot sommige andere snijmethoden, blijft lasergravure leesbaar na bewerking omdat het materiaal wordt verwijderd, niet alleen gewijzigd.

Laseretsen versus lasergraveren

Misschien hoor je lasergraveren en laseretsen door elkaar worden gebruikt. Hoewel vergelijkbaar, zijn dit twee verschillende methoden. Het belangrijkste verschil ligt in hoe diep de bezuinigingen gaan. Het etsen is ondieper en verandert de vorm van het materiaal niet. Hoewel etsen ook een laser gebruikt, smelt het materiaal alleen aan het oppervlak, waardoor het uitzet en een ruwere textuur krijgt. Het beïnvloedt ook de reflectiviteit en verhoogt het contrast.

Graveren en etsen kunnen samen worden gebruikt voor extra contrast. Als het blanke metaal bijvoorbeeld bijzonder donker is, is de gravure mogelijk niet donker genoeg om het contrast te bieden dat u nodig heeft voor de leesbaarheid. Etsen kan lichtere markeringen toevoegen aan het niet-gegraveerde gedeelte om het contrast te vergroten.

Wat is oppervlaktemarkering?

Een andere permanente markeeroplossing is oppervlaktemarkering. Bij deze methode wordt het oppervlak niet weggesneden maar op een andere manier gemarkeerd, afhankelijk van het materiaal. De algehele vorm blijft intact. Methoden voor het markeren van oppervlakken zijn onder meer:

• gloeien: Gloeien wordt gebruikt met metalen en is afhankelijk van: oxydatie. De hitte van de laser zorgt ervoor dat moleculen onder het metaaloppervlak oxideren of elektronen opnemen. Het resultaat is een kleurverandering op het oppervlak zonder de textuur te veranderen of materiaal te verwijderen.
• kleuring: Bij kleuring wordt de laser gebruikt om een ​​soort chemische reactie te creëren, zoals verkoling op kunststoffen. Het roet dat ontstaat wanneer plastic wordt verwarmd, maakt een donkere vlek.
• Schuimen: Bij schuimen ontstaan ​​via de laserwarmte gasbellen op een materiaal, namelijk donker plastic. De gasbellen veranderen de reflectie van het oppervlak, waardoor het lichter lijkt.
• Carboniseren: Ten slotte is er carbonisatie. Terwijl het materiaal wordt verwarmd, komen gassen zoals waterstof en zuurstof vrij, waardoor een ruimte met een hogere concentratie koolstof achterblijft die donker lijkt. Deze methode wordt over het algemeen gebruikt op lichtgekleurde materialen zoals hout, polymeren en leer.

Oppervlaktemarkering is een geweldige manier om permanente markering toe te voegen met behoud van een glad oppervlak. Net als graveren wordt deze methode vaak gebruikt voor identificatiedoeleinden, zoals streepjescodes en labels. Typische toepassingen zijn onder meer industriële en medische apparaten, waarbij uitgloeien een uitstekend uiterlijk geeft op metalen die in de industrie gangbaar zijn, zoals titanium en roestvrij staal. Het vormt ook minder risico op beschadiging van componenten als gevolg van overmatige materiaalverwijdering. Lasermarkeren is ook populair in decoratieve toepassingen zoals logo's en patronen.

Toepassingen voor lasergraveren

Lasergraveer- en markeermachines worden zowel in robuuste als delicate toepassingen gebruikt dankzij betrouwbare, duurzame resultaten en flexibele ontwerpmogelijkheden. Hier zijn enkele veelvoorkomende toepassingen voor deze technieken.

Medische apparaten en benodigdheden

Veel medische hulpmiddelen vallen onder: de vereisten van de Food and Drug Administration (FDA) voor unieke apparaat-ID's (UDI's). UDI's bevatten informatie over elementen zoals de fabrikant, het serienummer en het lot- of batchnummer. De UDI moet leesbaar blijven gedurende de levensduur van het product, zodat eventuele problemen die zich voordoen na distributie, zoals defecten en terugroepacties, op de juiste manier kunnen worden afgehandeld.

Lasergraveren of markeren past uitstekend bij veel UDI's, omdat het na verloop van tijd niet verslijt, zelfs niet na intensief gebruik en blootstelling aan schoonmaakmiddelen. Van bedpannen en rolstoelen tot beeldvormingsapparatuur, cochleaire implantaten en infuuspompen, u zult merken dat de impact van lasergraveren over naleving van medische hulpmiddelen is belangrijk.

Lucht- en ruimtevaartcomponenten

De lucht- en ruimtevaartindustrie wordt geconfronteerd met vergelijkbare vereisten van de Federal Aviation Administration (FAA). Veel componenten moeten worden gemarkeerd met informatie zoals de naam van de fabrikant, het onderdeelnummer en de juiste certificeringen. Ook hier is traceerbaarheid essentieel, maar ook de lucht- en ruimtevaartindustrie maakt vaak gebruik van lasergraveren en markeren omdat ze werken aan vuurvaste materialen en helpen bij de montage.

FAA-etiketteringsvereisten vereisen brandwerendheid, en het graveren van informatie op een vuurvast metaal is voldoende. Net als bij de gezondheidszorg kan de informatie op het onderdeel worden gebruikt voor traceerbaarheid tijdens terugroepingen of meldingen, en kan het helpen bij het identificeren van onderdelen tijdens montage en positionering.

Andere industrieën

U vindt ook lasergravures, -etsen en -markeringen die worden gebruikt in productieprocessen en maatwerk voor:

• Automobielcomponenten: Traceerbaarheid is van vitaal belang voor de auto-industrie, te. Onderdelen moeten gemakkelijk kunnen worden geïdentificeerd tijdens terugroepacties en verschillende garantieprocessen om de veiligheid voor de algemene bevolking te garanderen. Ze moeten ook bestand zijn tegen hoge temperaturen en de elementen.
• Industriële toepassingen: Industrieel laserprinten creëert markeringen die bestand zijn tegen de uitdagende omgevingsomstandigheden van industriële omgevingen, zoals blootstelling aan chemicaliën, vuil, vocht en trillingen.
• Elektronica: Veel elektronische apparaten gebruiken lasergraveren, -etsen of markeren voor permanente bewegwijzering. Serienummers, logo's en certificeringen zijn allemaal uitstekende kandidaten.
• Militair en defensie: militair en defensieproducten moeten worden geëtiketteerd die duidelijk en leesbaar blijft, ongeacht welke onvoorspelbare bedreigingen de omgeving hen kan toewerpen.
• Olie en gas: Hoge traceerbaarheid en duurzaamheid maken lasergraveren en markeren opnieuw geschikt voor de olie- en gasindustrie.
• Consumentengoederen: Veel consumptiegoederen maken ook gebruik van lasergraveren, -etsen en markeren om aantrekkelijke maar duurzame markeringen aan te brengen op verschillende artikelen, van telefoons en laptops tot blenders en lampen. Het kan ook een geweldige manier zijn om permanente barcodes en scanbare afbeeldingen aan verpakkingen toe te voegen.
• Sieraden en onderscheidingen: Lasermarkeren en -etsen kunnen ook aanpasbare markeringen toevoegen aan trofeeën, plaquettes en sieraden.

Welke materialen kunt u lasergraveren?

Een van de redenen waarom lasergraveren en markeren zo populair is, is dat je ze op een breed scala aan materialen kunt gebruiken. Metalen komen veel voor, maar je kunt er ook dingen als plastic, glas en hout in graveren en markeren.

Hier zijn een paar voorbeelden van lasergraveerbare materialen:

• metalen: Bijna elk metaal kan worden gegraveerd, inclusief staal, aluminium, ijzer, zilver en goud. Omdat graveren bestand is tegen nabewerking, kunt u metalen na het snijden voor een breed scala aan doeleinden en uiterlijkheden behandelen. Sommige metalen hebben hogere temperaturen nodig om te verdampen, dus je moet rekening houden met je metaal bij het kiezen van een lasermachine. Titanium is bijvoorbeeld notoir moeilijk om mee te snijden een verdampingspunt van 3,260 graden Celsius, terwijl zilver makkelijker is bij slechts 1,950 graden Celsius.
• Kunststoffen: Kunststoffen, zoals acryl en polyoxyethyleen (POM), worden gebruikt in een breed scala aan graveerbare en markeerbare producten dankzij de veelzijdige kleuren en fysieke kenmerken.
• Multiplex en vezelplaat met gemiddelde dichtheid (MDF): Deze houtproducten hebben een natuurlijke, lichtgekleurde uitstraling en reageren goed op graveren en markeren.
• Glas: Veel soorten glas kan gegraveerd worden en geëtst voor verbluffende effecten die geweldig zijn voor productverpakkingen en promotiemateriaal.
• Leer: Leer is taai en reageert niet altijd goed op mechanische graveermethoden, maar lasers snijden er snel doorheen.
• Steen: U kunt zelfs lasermarkeergereedschap op steen gebruiken, dat kan worden gebruikt voor buitenprojecten, zoals het uitsnijden van een logo in een loopbrugtegel.

Soorten lasermachines

Er zijn verschillende soorten lasermarkeermachines om uit te kiezen, die elk op verschillende manieren werken en het beste zijn voor specifieke materialen en taken. Ze verschillen vooral in hoe ze de elektronen prikkelen in de laser om deze de hoge energie te geven die nodig is voor het snijden. Lasermachines kunnen hiervoor verschillende materialen gebruiken, waaronder gassen en vaste stoffen. Lasers die gebruik maken van vaste materialen worden solid-state lasers genoemd.

Glasvezel laser markeersysteem

Fiberlasermarkers zijn solid-state lasers die glasvezels gebruiken om elektriciteit te geleiden. Het licht wordt in eerste instantie uitgestraald door een laserdiode en beweegt door een glasvezelkabel. De kabel is uitgerust met speciale componenten die het licht veranderen. Door verschillende complexe processen en blootstelling aan zeldzame aardelementen, bereikt het licht specifieke golflengten en hogere energieniveaus. Lenzen veranderen vervolgens de vorm van de straal om te passen bij de snijtoepassing.

Hoewel ze duurder kunnen zijn, zijn fiberlasers erg krachtig en kunnen ze extreem kleine bundels produceren voor extra precisie. Ze werken goed met bijna elk materiaal en zijn vrijwel onderhoudsvrij met een lange levensduur.

Voor meer informatie, bekijk ons ​​artikel over fiberlasers en wat ze doen.

CO2 laser markeersystemen

Het type laser gebruikt gassen om elektriciteit over te brengen en de laser van energie te voorzien. Het uitgestraalde licht beweegt door glazen buizen gevuld met een gasmengsel dat koolstofdioxide (CO2) bevat, evenals gassen zoals stikstof, helium en waterstof. Aan weerszijden van de buis bevinden zich spiegels, een die volledig reflecterend is en een die gedeeltelijk reflecterend is. Terwijl het licht tussen de spiegels weerkaatst, wordt het sterker en gaat het pas door de gedeeltelijk reflecterende spiegel als het helder genoeg wordt. Het wordt vervolgens gericht op het snijoppervlak.

CO2-lasers zijn behoorlijk krachtig en kunnen door verschillende materialen heen snijden, maar ze werken uitzonderlijk goed met niet-metalen zoals hout, plastic en leer. Je kunt ze zelfs in sommige voedselverwerkingstoepassingen gebruiken. Hun onderhoudsvereisten zijn zwaarder dan die van een fiberlaser, omdat problemen met de buizen of het spiegelsysteem de machine buiten werking kunnen stellen.

Kristallasers

Deze lasers bieden een extreem hoog snijvermogen dankzij bepaalde kristallen als vastestofmedia. Deze kristallen, namelijk granaat en vanadaat, zijn "gedoteerd" met verschillende ionen die helpen door specifieke kenmerken aan de straal te geven. Twee veelvoorkomende opties zijn:

• Nd:YAG: Neodymium-gedoteerde yttrium-aluminium-granaat
• Nd:YVO: Neodymium-gedoteerd yttrium ortho-vanadaat

Deze kristallen zijn veelzijdig en stellen de laser in staat om uitzonderlijk hoge energie en prestaties te bereiken. Bijvoorbeeld, vanadaat lasers kunnen een betere straalkwaliteit, scherptediepte en piekvermogen bereiken dan fiberlasers.

Kristallen maken het ook mogelijk om lasers met verschillende golflengten te maken. Sommige materialen reageren beter op groene, blauwe of ultraviolette golflengten dan op het typische infraroodbereik. Een groene laserwordt bijvoorbeeld vaak gebruikt voor edele metalen zoals goud en zilver, maar ook voor elektrische componenten, printplaten en andere gevoelige elektronica.

Lasermarkers versus puntstralen

Mogelijk bent u dot-peening tegengekomen als een andere methode voor permanente markering. Bij dot-peening, ook wel pin-stempelen of pin-markering genoemd, worden kleine, harde pinnen gebruikt om inkepingen in het materiaaloppervlak te creëren. Deze kleine gaatjes maken het oppervlak ruwer en veranderen de reflectiviteit ervan. Terwijl dot-peen-machines zijn goedkoper dan lasers, lasermarkers kunnen veel betere resultaten bieden.

Hier zijn enkele van de redenen waarom u zou kunnen kiezen voor lasermarkeren in plaats van puntstralen:

• Markeer kwaliteit: Dot peening heeft een lager contrast en kan moeilijk te lezen zijn. Barcodescanners hebben mogelijk specifieke lichtomstandigheden nodig om een ​​gestippelde streepjescode te lezen. Lasermarkering biedt meer consistente, gedetailleerde markeringen met lagere uitvalpercentages.
• Onderhoud: In tegenstelling tot dot-peen-apparatuur, hebben lasers geen contact tussen de machine en het oppervlak. Ze hebben vrijwel geen mechanische slijtage en hebben geen onderdelen die regelmatig moeten worden vervangen, zoals puntpennen.
• Snelheid: Lasers zijn sneller dan dot-pensmachines om te voldoen aan veeleisendere cyclustijden.
• Markering opties: Omdat ze een lager contrast bieden, zijn dot-peen-markeringen niet goed voor sommige markeringen, zoals 1D-barcodes. De meeste puntmarkeringen worden ook vernietigd door eventuele aanvullende oppervlaktebehandelingen, terwijl laserbehandelingen leesbaar blijven.
• Materialen:  Met meer configuratiemogelijkheden is lasermarkering geschikt voor een breder scala aan materialen.

Dot peen markers kunnen nog steeds een goede keuze zijn voor sommige minder veeleisende toepassingen, maar het hangt echt af van uw product. In de meeste gevallen is een lasermarker de betere keuze.

Lasermarkeermachines van Telesis

Van simpele barcodes tot industriële typeplaatjes die tientallen jaren meegaan, de mogelijkheden voor lasermarkeren zijn eindeloos. Werken met betrouwbare apparatuur is essentieel wanneer uw productie en compliance op het spel staan. Bij Telesis ontwikkelen we hoogwaardige, robuuste lasermarkers in verschillende stijlen en configuraties om aan de behoeften van uw project te voldoen. Wij zijn uw one-stop-shop voor alles wat met lasergraveren en markeren te maken heeft, inclusief maatwerk, software en ondersteuning. Lees meer over ons lasermarkeersysteem door onze te downloaden Telesis-gids.

Bekijk onze producten vandaag of reik naar ons uit om uw aanvraag met een pro te bespreken!