Поставщик лазерного оборудования Laser-Tor.ru

Принцип работы лазерных маркеров

24/08/2021
Laser-tor.ru
Принципы работы лазерных маркеров
  1. Виды излучателей для лазерных маркеров
  2. Технология МОРА
  3. Принцип работы лазерных маркираторов
  4. Типы лазерных маркеров


Лазерный маркиратор - это сложное устройство со большим количеством элементов. Применяется для маркировки твердых поверхностей. Чаще маркирует металл, но также работает по стеклу, керамике, пластмассе, коже и других элементах. 

 

Лазерные маркеры применяются для размещения следующих элементов:

  • штрих-коды;
  • QR-коды;
  • числа и буквенные обозначения;
  • рисунки на корпусах электронных устройств.

 

Операции проводятся на высокой скорости по металлическим и неметаллическим поверхностям в зависимости от типа излучателя. 

 

Виды излучателей для лазерных маркеров

 

В составе лазерных маркираторов могут быть два вида излучателей:

  • иттербиевый (оптоволоконный) излучатель;
  • излучатель CO2, для неметаллических поверхностей.  


Иттербиевый (оптоволоконный) излучатель

Иттербиевый излучатель - это лазерное устройство на основе оптоволокна, через которое проходит лазерное излучение. Отличает высокая скорость передачи и долгий срок службы -  100 000 часов. Надежное устройство. Область  использования - гравировка и маркировка материалов из металла и некоторых неметаллических поверхностей.  

 

CO2 излучатель

Устройство, в составе которого используется углекислый газ. Передатчик - отпаянная стеклянная лазерная трубка. Характерно водяное охлаждение. Мощность - 40-50 ВТ, но может быть установлен более мощный вариант трубки. 


Данный излучатель применяется для гравировки неметаллических поверхностей:

  • резина;
  • кожа;
  • стекло;
  • пластик и др. 

 

Технология MOPA 

 

Лазерный маркировщик дает как стандартное, так и цветное изображение. За это отвечает технология MOPA - Master Oscillator Power Amplifier.


Технология MOPA для металла

Рис.1. Технология MOPA для изменения цвета металла

 

Металлические поверхности изменяют цвет при наличии определенной температуры. В научной среде данное явление называется цветом металла.

 

Технология MOPA работает в основном с нержавеющей сталью, потому что именно на нержавеющей стали отмечается более масштабная цветовая гамма прозрачности металла. У других типов металла цветовая гамма представлена не так широко.

 

Как добавить цвет на металлическую поверхность с помощью маркера

 

Чтобы получить цветной рисунок на металле в маркер устанавливаются:

  • Регулятор с функцией MOPA;
  • Сканер, адаптированный к технологии MOPA;
  • Лазерный передатчик, способный генерировать частоту (Гц), достаточную для технологии MOPA.

 

Маркеры с технологией MOPA дороги и окупаемы. В этом случае отсутствует смысл конкретного псевдоцветного изображения.

 

Маркираторы собираются на нескольких сотнях фабрик, но компании, где разрабатывают непосредственно излучатели, представлены не так обширно. 

 

Ведущим заводом по созданию маркерных излучателей считается IPG Photonics, основатель этих заводов (3 завода: Россия, Германия, США) первым изобрел излучатели волоконных лазеров.

 

Второе по качеству растение - Raycus (Китай). Это государственный завод, а не коммерческий, поэтому качество эмиттеров на высшем уровне. Оба высокотехнологичных завода создают излучатели с технологией MOPA и без нее.

 

Третий по величине производитель передатчиков иттербиевых лазеров - MAX Photonics (Китай). Выпускает излучатели с технологией MOPA и без нее.

 

Эти три завода выпускают излучатели разной мощности. Стандартные мощности устройства в наличии на постоянной основе: 10, 20, 30, 50 Вт. По запросу возможно увеличение мощности до 100 Вт.

 

Мощность эмиттера подбирается под конкретную задачу клиента. Чем выше мощность эмиттера, тем быстрее наносится маркировка (гравировка) или тем глубже гравировка за один проход луча. Чем мощнее передатчик лазерных маркеров, тем выше возможность увеличения частоты (Гц).

 

Частота влияет на оттенок маркировки. Чем сильнее импульс передатчика, тем больше оттенков образуется - например, от серого до черного.

При маркировке на алюминии получается глянцевая или матовая поверхность.



Принцип работы лазерных маркеров

 

Теперь разберемся, из чего состоят лазерные маркираторы. 

 

В первую очередь, это излучатель, который считается главной частью аппарата для маркировки.  

 

Маркиратор отличается по типу охлаждения. Для оптоволоконного излучателя характерна воздушная система охлаждения, для CO2 - водяная.

 

Также присутствует оптическая система, которая одинакова для двух вариантов. Излучатель генерирует лазерный луч, который попадает в сумматор - устройство, установленное следом за главной частью маркиратора. 

 

Сумматор маркиратора состоит из специального корпуса на основе алюминия (высокая тепловая эффективность), лазерной указки, прозрачной линзы с покрытием ZnSe.

 

Лазерная указка излучает лазерный луч, который проходит параллельно лазерному лучу, испускаемому лазерным передатчиком. Это делается для имитации работы лазерного луча (пучка) с большей мощностью.

 

Линза, установленная внутри сумматора, с высоким уровнем проникновения лазерного луча со спектром 1064 нм, а красный луч (спектр 632 нм) отражается от линзы, повторяя путь сильного лазерного луча (пучка).


Линза F-Theta

 

Рис.2. Линза F-Theta для сканера лазерного маркиратора

 

Пройдя через сумматор, луч попадает в сканер, где расположены два отражающих зеркала, которые вращаются в разных плоскостях, создавая растровый узор или текст на материале.

 

Линза F-Theta устанавливается непосредственно в сканер. Линза создает рабочую область маркиратора. Само стекло линзы выполнено из высокочастотного кварца.

 

Лазерный маркиратор управляется контроллером. Программирование (отправка задания) осуществляется при помощи программного обеспечения. 

 

Самым популярным среди китайских производителей маркеров считается EZCad (подробное описание программного обеспечения: инструкция по установке EZCad).

 

Типы лазерных маркеров

 

Лазерные маркираторы в зависимости от габаритов могут представлены следующими типами:

  • Ручной маркиратор;
  • Переносной (настольный) маркиратор;
  • Напольный маркиратор;
  • Конвейерный маркиратор.  


Рассмотрим каждый из типов маркеров для лазерной маркировки, чтобы можно было выбрать лазерный маркиратор в зависимости от целей и области использования.


Ручной маркиратор

Волоконный лазерный маркиратор TOR Universal

Рис.3. Волоконный лазерный маркиратор TOR Universal

 

Компактная модель лазерного маркера. Можно использовать на складах или фабриках, где требуется цифровая или буквенная маркировка. Также наносит штрих-коды и QR-коды на товары. Ручной маркер маркирует как горизонтальные, так и вертикальные поверхности. Отличается мобильностью и компактностью. Принцип работы прост: загружаем программу в векторном или растровом формате, вручную приближаем маркер к товару, нажимаем кнопку на ручке маркера и ставим отметку. Ручной маркиратор наносит маркировку на металлические и неметаллические материалы, за исключением дерева и прозрачного пластика. Электропитание 220 В. Максимальная мощность: 50 Вт.

 

Настольный маркиратор

Лазерный станок для маркировки TOR TT PRO

Рис.4. Лазерный станок для маркировки по металлу TOR TT PRO

 

Мобильная портативная маркировочная машина с алюминиевым верхом и резьбовыми отверстиями для крепления маркировочных инструментов и маркировочного устройства. Благодаря этому маркеру осуществляется маркировка металлов и некоторых неметаллических материалов. Данный тип маркировочной машины подходит для мобильных гравировальных мастерских, ювелирных магазинов или участников торговых ярмарок, для маркировки (гравировки), например, сувенирной продукции (ручки, зажигалки, строительные инструменты, металлическая посуда), на драгоценных металлах, из которых сделаны подарки (кольца, подвески, медальоны, часы). Маркер устанавливается на складной столик и легко помещается в автомобиле. Излучатель и контроллер размещены в переносном алюминиевом корпусе (для лучшего отвода тепла). Электропитание 220 В. Максимальная мощность: 50 Вт.

 

Напольный маркиратор

 TOR WP с тумбой для лазерной маркировки

Рис.5. Лазерный маркер TOR WP с тумбой


Полноценное рабочее место. Под столешницей расположен лоток для клавиатуры и закрытый отсек для маркера. На столешнице зафиксирован держатель монитора и отверстия для вывода кабелей к системному блоку. Максимальная мощность: 100 Вт. Электропитание: 220 В.


Конвейерный маркиратор

Лазерный маркиратор TOR DAVI Conveyer

Рис.6. Лазерный маркиратор по металлу TOR DAVI Conveyer стационарный


Используется на производственных линиях и фабриках. Принцип маркера прост - продукт перемещается по конвейерной ленте в зону маркировки (гравировки), когда предмет достигает зоны маркировки, конвейерная лента останавливается и происходит маркировка. После маркировки готовый продукт движется дальше. 


Маркеры для конвейерных лент делятся на следующие типы:

  • обнаружение объекта датчиком: продукты перемещаются по направляющим с помощью конвейерной ленты. Как только объект выходит за пределы датчика, начинается маркировка;
  • обнаружение объектов сканирующей камерой: товары хаотично размещаются на конвейерной ленте, камера автоматически обнаруживает объекты и печатает нужные метки.


Мы подробно рассмотрели принципы работы лазерных маркеров, типы излучателей и виды самих маркеров. На нашем оборудовании установлено русифицированное программное обеспечение, поэтому у пользователя получится самостоятельно разобраться в настройках лазерной аппаратуры и использовать ее по назначению в области лазерной маркировки.

 


Комментарии

Не ожидал, что наткнусь на такой подробный разбор. Вроде не новичок в этом деле, но все равно было интересно. Так держать, ребят. Не только продаете лазерное оборудование, так еще и рассказываете про него. Очень удобно.
Да, чтобы нормально работать, надо разбираться в том, как именно функционирует твой инструмент. Полезная информация как для новичка, так и для того, что уже какое-то время работает с лазерными маркерами.
Особенно интересно было прочитать про конвейерный тип маркера. Он встречается не так часто, но, как по мне, гораздо более удобный, чем другие варианты по методу работы. И вообще статья полезная для тех, кто хочет разобраться в работе лазерных маркираторов.
Написать отзыв

Подписывайтесь

Введите адрес электронной почты, чтобы получать информацию о специальных предложениях и акциях.