Принцип роботи портативної лазерної маркувальної машини

Вбудований-лазерний генератор (наприклад, волоконний лазер, лазер CO₂; різні типи підходять для різних матеріалів) є основним компонентом обладнання. Після ввімкнення живлення середовище всередині генератора (наприклад, рідкоземельні елементи в оптичних волокнах, газ CO₂) збуджується електричною енергією та випускає фотони певної довжини хвилі. Ці фотони зближуються та посилюються відбивачем, утворюючи лазерний промінь з концентрованою енергією. Цей крок еквівалентний забезпеченню «джерела енергії» для «розмічувального інструменту», і на цьому етапі також визначається потужність лазера (наприклад, 20 Вт, 60 Вт).

Генерований лазерний промінь регулюється оптичною системою (включаючи фокусуючу лінзу та гальванометр) всередині обладнання:

- Фокусуюча лінза: збирає розсіяний лазерний промінь у надзвичайно тонку «світлову пляму» (діаметром до рівня мікрометра). Чим тонша світлова пляма, тим вища точність розмітки.

- Гальванометр (є в деяких моделях): керуючись інструкціями системи керування, він швидко змінює напрямок відбиття лазерного променя, як «маленьке дзеркало», змушуючи світлову пляму рухатися відповідно до попередньо встановленого тексту та траєкторії візерунка. Цей крок можна порівняти з малюванням за допомогою «лазерної указки» за шаблоном, але зі значно вищою швидкістю та набагато точнішою траєкторією.

У той же час конструкція ручної маркувальної головки дозволяє оператору гнучко регулювати відстань між фокусною точкою лазера та поверхнею матеріалу, гарантуючи, що лазерний промінь діє точно на область, яка потребує маркування.

Коли сфокусований лазерний промінь контактує з поверхнею матеріалу, відбуваються різні фізико-хімічні зміни відповідно до властивостей матеріалу, і нарешті утворюються сліди. Існує 3 поширених методи взаємодії:

- Видалення поверхні: енергія лазера миттєво розплавляє або випаровує поверхневий шар матеріалу (наприклад, шар оксиду на поверхні металу, шар поверхні пластику), оголюючи підкладку іншого кольору під нею, утворюючи «вигравіруваний» знак (наприклад, чорні серійні номери на нержавіючій сталі).

- Зміна кольору: під дією лазера молекулярна структура поверхневого шару деяких матеріалів (таких як певні пластики та анодований алюміній) змінюється, показуючи колір, відмінний від оригінального матеріалу (наприклад, білий пластик перетворюється на чорний текст), і позначки можуть утворюватися, не видаляючи матеріал.

- Мікро-деформація: низько{2}}енергетичний лазер може спричинити незначну деформацію поверхневого шару матеріалу (наприклад, крихітні вм’ятини на металевій поверхні), а сліди відображаються через різницю у відбитті світла, що підходить для сценаріїв, які потребують високої рівності поверхні.

Весь процес синхронно координується системою управління обладнанням. Від отримання вказівки «шаблон розмітки» до завершення руху траєкторії лазерним променем проходить лише мілісекунди до секунд, що не тільки забезпечує ефективність, але й забезпечує високу-точність і стабільність маркування.