3сен 2019

Принцип работы лазерных маркераторов. Подробное описание от А до Я

Лазерные маркераторы используются для нанесения: рисунков на электронные устройства (мобильные телефоны, ноутбуки, mp3 плееры и т.д.), для нанесения штрих кодов, QR кодов на товары, буквенные и цифровые значения (к примеру: шрифт на клавиатуры) на металлические и не металлические материалы (в зависимости от излучателя) на высокой скорости.

В этой статье мы подробно рассмотрим конструкции лазерных маркираторов и детально расскажем о принципе нанесения гравировки лазерным маркером.

Сердцем лазерного маркера, является излучатель

Популярные виды лазерных излучателей маркераторов:

  • Иттербиевый (волоконный) - современный лазерный излучатель в основе которого лазерное излучение, которое передается самым быстрым в мире способом, по средствам оптического волокна.  Отличается от других надежностью и большим ресурсом (100.000 часов). Основное применение гравировка металлических материалов и некоторых не металлических.
  • СО2 (углекислотный) - в качестве излучателя используется отпаянная стеклянная лазерная трубка мощностью 40-50 Ватт, с водяным охлаждением, возможна установка более мощной лазерной трубки. Основное применение - гравировка не металлических материалов.

Для нанесения цветной гравировки используют технологию MOPA (Master Oscillator Power Amplifier).

Как получить цвет на металлической поверхности при помощи маркера? - Металл обретает цвет при определенной температуре, научным языком это называется цветом побежалости металла.

Чтобы получить цветное изображение на металле, для этого необходимо чтобы в маркере были установлены:

  1. Контроллер обладающий функцией MOPA;
  2. Сканатор подходящий под технологию MOPA;
  3. Лазерный излучатель способный выдавать достаточную частоту (Гц) для технологии MOPA.

Технология MOPA в основном работает на нержавеющей стали, потому что именно на нержавеющей стали самый большой спектр цветов побежалости металла, на других видах металла спектр цветов достаточно скромный.

Хотелось бы отметить, что маркеры с технологией MOPA достаточно дорогостоящие, а скорость окупаемости и зачастую смысл, конкретного псевдоцветного изображения отсутствует (мнение автора статьи).

Волоконный маркираторы во всем мире производят несколько сотен заводов, но производств по изготовлению излучателей можно пересчитать по пальцам одной руки.

Топовым заводом по производству качественных излучателей для маркеров является завод IPG Photonics, основатель заводов (3 завода: Россия, Германия, США) впервые изобрел лазерные волоконный излучатели.

Вторым и не менее качественным является завод Raycus (Китай), завод государственный, не коммерческий, поэтому качество излучателей наивысшее. Оба топовых завода, производят излучатели как технологией MOPA, так и без нее.

Третий топовый завод-производитель лазерных иттербиевых излучателей- MAX Photonics (Китай). Производит излучатели с технологией MOPA и без нее.

Все три завода выпускают излучатели разной мощности, стандартные излучатели мощностью: 10,20,30,50 Ватт всегда в наличии, под заказ возможно увеличение мощности до 100 Вт.

Мощность излучателя маркеротора подбирается под конкретные задачи клиента, чем больше мощность излучателя, тем выше скорость  маркировки (гравировки), или тем глубже гравировку можно сделать за один проход луча. Так же, чем мощнее излучатель лазерного маркиратора, тем большую частоту (Гц.) можно задать.

Частота влияет на оттенки маркировки. Чем мощнее импульс излучателя, тем больше оттенков от серого к черному, к примеру можно изготовить, а так же придать либо блеск поверхности, либо сделать матовую поверхность, при маркировки по алюминию, к примеру.

Теперь подробно разберем принцип работы маркиратора

В основе маркиратора лежит излучатель. В лазерных излучателях на основе волокна (иттербиевый) система охлаждения -  воздушная. В лазерных маркерах по не металлическим материалам (СО2), система охлаждения - водяная.

Оптическая система у обоих видов излучателя в маркераторах одинаковая, сгенерированный лазерный луч излучателемпопадает в комбайнер (так называют устройство, которое устанавливается следом за излучателем в оптическом тракте).

Комбайнер состоит из специального корпуса изготовленного из алюминия (высокая теплоотдача), лазерная указка, светопрозрачная линза ZnSe с напылением.

Лазерная указка испускает лазерный луч, который проходит параллельно лазерному лучу испускаемому лазерным излучателем. Это сделано для того, чтобы симулировать работу мощного лазерного пучка (луча).

Линза установленная внутри комбайнера, обладает высоким коэффициентом проникновения лазерного луча спектра 1064 нм, при этом красный луч (спектр 632 нм), отражается от линзы, повторяя путь мощного лазерного пучка (луча) см. рисунок (внешний вид комбайнера).

Следом за комбайнером луч попадает в сканатор, где расположены два отражающих зеркала, которые вращаются в разных плоскостях, тем самым образовывая растровый рисунок или текст на материале.

Непосредственно в сканатор устанавливается линза F-Theta. Линза (объектив) формирует рабочее поле маркиратора. Само стекло линзы изготавливается из кварца высокой частоты.

Виды рабочих полей маркеров, фокусное расстояние, рекомендуемые мощности относительно рабочих полей указаны в таблице:

Управление лазерным маркировщиком происходит при помощи контроллера. Программирование (отправка задания) происходит при помощи программного обеспечения. Самым популярным среди китайских производителей маркеров считается - EZCad (подробное описание программы: ссылка Инструкция EZCad).

В комплекте с нашим оборудованием поставляется русифицированное программное обеспечение.

Какие бывают разновидности маркираторов?

  • Ручной маркератор;
  • Портативный (настольный) маркератор;
  • Напольный маркиратор;
  • Конвейерный маркиратор;

Далее рассмотрим каждый вид маркера подробнее.

Ручной маркиратор - компактная модель лазерного маркировщика. Используется на складах или на заводах, где требуется нанесение маркировки цифровых или буквенных обозначений, а также штрих кодов, QR кодов на продукции. Ручной маркиратор  может наносить как на горизонтальную поверхность так и на вертикальную поверхность материала. Он очень мобильный и компактный. Принцип действия очень простой, загружаем в векторном или растровом формате программу, подносим  маркиратор в ручную к продукции, нажимаем на кнопку, расположенную на рукояти маркиратора и наносим маркировку. Ручной маркиратор наносит маркировку по металлическим материалам и по не металлическим материалам, кроме дерева и прозрачного пластика. Питание 220 В. Максимальная мощность: 50 Вт.

Портативный (настольный) маркиратор - переносной, мобильный маркиратор со столешницей из алюминия с отверстиями с резьбой, для крепления оснасток для маркировки различных изделий, а так же поворотного устройства. Маркировка производится на все виды металлов и на некоторые не металлические материалы. Этот вид маркератора удобен для размещения на мобильных торговых точках для гравировки, в ювелирных магазинах, либо при участии в ярмарках, для нанесения маркировки (гравировки) к примеру: сувенирной продукции (пишущие ручки, зажигалки, строительный инструмент, посуда из металла и т.д.), на подарках из драгоценных металлов (кольца, кулоны, медальоны, часы и т.д.). Маркер можно установить на раскладной столик, а так же легко может поместиться в легковой автомобиль. Излучатель и контроллер расположены в переносном чемоданчике из алюминия (для лучшей теплоотдачи). Питание 220 В. Максимальная мощность: 50 Вт.

Напольный маркиратор - это полноценное рабочее место. В корпусе маркератора под столешницей предусмотрена полка для клавиатуры, шкафчик для системного блока с запорным замком. На столешнице есть крепление для монитора, а так же отверстия для пороведения проводов к системному блоку. Максимальная мощность: 100 Вт. Питание: 220 В.

Конвейерный маркиратор - используется на потоковых производствах и заводах. Принцип действия простой, изделия передвигается на конвейерной ленте в область нанесения маркировки (гравировки), как только объект попадает в область маркировки, конвейерная лента останавливается и начинается процесс маркировки, после нанесения маркировки, готовая продукция подвигается далее. Конвейерные маркираторы бывают разных видов:

  • определение объекта по датчику: изделия двигаются по направляющим при помощи конвейерной ленты, как только объект заходит за датчик, начинается нанесение маркировки)
  • определение объекта при помощи сканирующей камеры: изделия разложены на конвейерной ленте в хаотичном порядке, камера определяет в автоматическом режиме объекты и наносит маркировку.

В этой статье мы постарались подробно рассказать о лазерных маркерах, виды популярных излучателей, принцип действия.

Открыть каталог лазерных маркераторов - открыть.

Специальное предложение! При приобретении станка БЕСПЛАТНО осуществим
пуско-наладочные работы и обучение персонала
Укажите телефон