1. Ongelma: Kuonan roiskeet
Lasermerkintäkone (lasermerkintäkone) on lasersäde, joka merkitään pysyvästi erilaisten aineiden pinnalle. Merkinnän tarkoituksena on paljastaa syvä materiaali pintamateriaalin haihtumisen kautta, jolloin voidaan kaivertaa hienoja kuvioita, tavaramerkkejä ja tekstiä. Lasermerkintäkone jaetaan pääasiassa CO2-lasermerkintäkoneisiin, puolijohdelasermerkintäkoneisiin, kuitulasermerkintäkoneisiin ja YAG-lasermerkintäkoneisiin. Lasermerkintäkonetta käytetään pääasiassa joissakin vaativammissa ja tarkemmissa käyttötarkoituksissa. Sitä käytetään elektronisissa komponenteissa, integroiduissa piireissä (IC), sähkölaitteissa, matkapuhelinviestinnässä, laitteistotuotteissa, työkalujen lisävarusteissa, tarkkuusinstrumenteissa, laseissa ja kelloissa, koruissa, autonosissa, muoviavaimissa, rakennusmateriaaleissa ja PVC-putkissa.
Tämä artikkeli vie sinut nopeasti käsittämään mopa-kuitulasermerkintäkoneen
1. Q-modulaation ja MOPA-tekniikan välinen ero kuitulasereissa
Lasermerkintäsovelluksiin markkinoilla on tällä hetkellä kaksi päätyyppiä pulssikuitulasereita: Q-moduloitu teknologia ja MOPA-teknologia, jossa laserrakenne koostuu vahvistimella varustetusta laseroskillaattorista. Teollisuudessa MOPA-laserilla tarkoitetaan ainutlaatuista, "älykkäämpää" nanosekuntipulssikuitulaseria, joka koostuu sähköpulssin ohjaamasta puolijohdelaserin siemenlähteestä ja kuituvihvistimesta. Sen "älykkyys" näkyy pääasiassa siinä, että lähtöpulssin leveyttä voidaan säätää itsenäisesti (alue voi olla jopa 2 ns - 500 ns) ja toistotaajuus voi olla jopa megahertsiä. Q-moduloitu kuitulaserin siemenlähderakenne sijoitetaan kuidun oskillaatio-ontelon häviömodulaattoriin moduloimalla säännöllisesti resonanssiontelon optista häviötä tietyn pulssinleveyden nanosekuntipulssin valoteholla. Tätä usein ongelmallista ongelmaa varten teemme lyhyen analyysin kolmesta näkökulmasta: laserin sisäinen rakenne, lähtöoptiset parametrit ja sovellusskenaariot.
2. Laserin sisäinen rakenne
MOPA-kuitulaserien ja Q-moduloitujen kuitulaserien sisäinen rakenne eroaa pääasiassa pulssin siemenvalosignaalin generointitavassa. Signaalin generoi puolijohdelaserisirua ohjaava sähköinen pulssi. Eli lähtövalosignaalia moduloi ohjaava sähköinen signaali, joten erilaisten pulssiparametrien (pulssinleveys, toistotaajuus, pulssin aaltomuoto ja teho jne.) generointiin on suuri joustavuus. Q-moduloidun kuitulaserin pulssitettu siemenoptinen signaali generoidaan lisäämällä tai vähentämällä resonanssiontelon optista häviötä jaksoittain, jolloin saadaan aikaan pulssimainen optinen lähtö, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja hinnaltaan edullisempi. Pulssiparametreja rajoittavat kuitenkin jonkin verran Q-moduloidut laitteet ja muut tekijät.
MOPA-kuitulaserin ja Q-moduloidun kuitulaserin sisäinen rakenneperiaate on esitetty kaaviomaisesti seuraavasti.
3. Lähtöoptiset parametrit
MOPA-kuitulaserin lähtöpulssin leveyttä voidaan säätää itsenäisesti. MOPA-kuitulaserin pulssinleveyttä voidaan säätää mielivaltaisesti (alue 2 ns - 500 ns).
Mitä kapeampi pulssin leveys, sitä pienempi on lämpövaikutusalue ja sitä suurempi on käsittelyn tarkkuus.
Q-moduloidun kuitulaserin lähtöpulssinleveyttä ei voida säätää, ja pulssinleveys on yleensä kiinteä 80 ns - 140 ns. MOPA-kuitulaserin toistotaajuusalue on laajempi. MOPA-laserit voivat saavuttaa 50 MHz:n korkean taajuuden. Korkea toistotaajuus tarkoittaa korkeaa prosessointitehokkuutta, ja MOPA voi ylläpitää korkeaa huipputehoa korkeilla toistotaajuusolosuhteissa. Q-moduloitujen kuitulaserien toimintaedellytyksiä rajoittavat Q-kytkimen käyttöolosuhteet, ja niiden lähtötaajuusalue on kapea, saavuttaen korkeilla taajuuksilla vain ~100 kHz.
4. Sovellusskenaariot
MOPA-kuitulaserilla on laaja valikoima parametreja, joten perinteisten nanosekuntilaserkäsittelysovellusten lisäksi se voi hyödyntää ainutlaatuista kapeaa pulssinleveyttään, korkeaa uudelleentaajuuttaan ja suurta huipputehoaan saavuttaakseen ainutlaatuisia tarkkuuskäsittelysovelluksia. Esimerkiksi.
Alumiinioksidin ohutlevypintojen poistosovellukset
Nykyään yhä ohuemmat ja kevyemmät elektroniikkatuotteet, kuten matkapuhelimet, tabletit ja tietokoneet, käyttävät ohutta alumiinioksidia tuotteen kuorena. Q-moduloidun laserin käyttö ohuissa alumiinilevyissä johtavan bitin merkitsemiseen johtaa materiaalin muodonmuutokseen ja kuperaan takaosaan, mikä vaikuttaa suoraan ulkonäköön. MOPA-laserin pienemmät pulssinleveysparametrit tekevät materiaalista vaikeammin muodonmuutoskelpoisen ja lopputuloksena on herkempi, kirkkaan valkoinen väri. Tämä johtuu siitä, että MOPA-laser käyttää pieniä pulssinleveysparametreja, joiden ansiosta laser viipyy materiaalissa lyhyemmän aikaa, mutta sen energia on riittävän korkea anodikerroksen poistamiseen. Siksi MOPA-laser on parempi valinta ohuen alumiinioksidin pinnalta tehtävään anodin poistoon.
Anodisoidun alumiinin mustaussovellus
Anodisoidun alumiinimateriaalin pinnalle mustan logon, mallinumeron, tekstin jne. merkitseminen laserilla on vähitellen yleistynyt Applen, Huawein, ZTE:n, Lenovon, Meizun ja muiden elektroniikkavalmistajien keskuudessa kahden viime vuoden aikana. Apple on viime aikoina laajalti käyttänyt tätä sovellusta logon, mallinumeron jne. merkitsemiseen mustilla merkeillä elektroniikkatuotteiden kuoriin. Tällaisiin sovelluksiin voidaan tällä hetkellä käyttää vain MOPA-laseria. Koska MOPA-laserilla on laaja pulssinleveyden ja pulssintaajuuden säätöalue, kapean pulssinleveyden ja korkeataajuisten parametrien avulla materiaalin pinnalle voidaan merkitä musta efekti. Erilaisten parametriyhdistelmien avulla voidaan myös merkitä erilaisia harmaasävyefektejä.
Värilasermerkintä
Värilasermerkintä on uudentyyppinen lasermerkintäprosessi. Tällä hetkellä tätä tekniikkaa käytetään vain MOPA-lasermerkintään ruostumattomalla teräksellä, kromilla, titaanilla ja muilla metallimateriaaleilla värikuvioiden avulla. Kun väriä soitetaan ruostumattomalla teräksellä, lasersädettä voidaan säätää materiaalin pintakerroksen värin muuttamiseksi, jotta saadaan aikaan eri värien koristeellinen vaikutus. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tuotteiden teollisuudessa voit lisätä merkintäkuvion värin ja muokata erilaisia tekstikuvioita haluamallasi tavalla. Kätevä ja helppokäyttöinen: ympäristönsuojelu ja saasteeton; merkintänopeus, mikä voi merkittävästi parantaa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tuotteiden lisäarvoa ja parantaa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tuotteiden kilpailukykyä markkinoilla. Se lisää tuotteen arvoa.
Yleisesti ottaen MOPA-kuitulaserin pulssinleveys ja -taajuus ovat itsenäisesti säädettävissä, ja säädettävien parametrien valikoima on laaja. Tämä mahdollistaa hienojakoisen ja vähäisen lämpövaikutuksen käsittelyn ohuissa alumiinioksidilevyissä, mustassa anodisoidussa alumiinissa, ruostumattoman teräksen väreissä jne., ja sillä on erinomaiset edut saavuttaa Q-kuitulaserin vaikutus. Q-moduloidulle kuitulaserille on ominaista voimakkaampi merkintä, ja sillä on tiettyjä etuja metallien syväkaiverrustyöstössä, mutta merkintävaikutus on karkeampi. Yleisissä merkintäsovelluksissa MOPA-pulssikuitulasereiden pääominaisuudet verrattuna Q-moduloituihin kuitulasereihin on esitetty alla olevassa taulukossa. Käyttäjät voivat valita oikean laserin todellisten merkintämateriaalien ja -vaikutusten tarpeiden mukaan.
| Sovelluksen nimi | Q-moduloidut laserit | MOPA-laserit |
| Alumiinioksidilevyn pinnan poisto | Alusta muotoutuu helposti, muodostaen kuperia pusseja ja karkeita pohjaviivoja | Pieni pulssinleveys, pieni lämpöjäännös, ei substraatin muodonmuutosta, hieno ja kirkkaan valkoinen pohjakuvio |
| Anodisoidun alumiinin mustuminen | Laadukasta pölyä on mahdollista saada vain rajoitetusti | Laajan parametriasetusten valikoiman avulla voit merkitä harmaan ja mustan eri sävyjä mustan käsittelyssä |
| Metallin syväkaiverrus | Tehokas, sopii syvään veistämiseen, karkeaan alilukemaan | Heikko kaiverrussyvyys, mutta hieno alleviivaus, pieni kartio, sopii kirkkaan valkoiseen käsittelyyn |
| Ruostumattoman teräksen väri | Tarve olla epätarkka, tehosteen säätäminen on vaikeampaa | Voi toistaa useita värejä säätämällä pulssinleveyttä ja taajuuden yhdistelmää |
| ABS ja muu muovin käsittely | Helppo kellastumisvaikutus, raskas tunne, nopea | Ei tunnetta, ei helposti keltaistu, hieno käsittely |
| Läpikuultavien muovisten näppäinten maalinpoisto | Vaikeampi poistaa | Helppo poistaa puhtaasti, selkeä reunamuoto, parempi valonläpäisy, korkea hyötysuhde |
| Piirilevyn merkintäviivakoodi, 2D-koodi | Korkea yksittäisen pulssin energia, mutta epoksihartsi on herkkä laserenergialle | Hyväksy pieni pulssinleveys, keskitaajuus, viivakoodi, 2D-koodi selkeämmäksi, ei helppo poistaa ja helppo skannata |
5. MOPA-lasermerkintäkoneen suorituskykyominaisuudet
MOPA-lasermerkintäkone kuuluu lasermerkintäkoneiden luokkaan. MOPA-lasermerkintäkone käyttää kuitulaserin siemenlähteenä (MOPA) suoraa sähkömoduloitua puolijohdelaseria. Q-moduloituun kuitulaseriin verrattuna MOPA-kuitulaserissa pulssin taajuus ja leveys ovat itsenäisesti säädettävissä kahden laserparametrin avulla. Nopea skannausoskillaattorijärjestelmä mahdollistaa jatkuvan huipputehon ja laajemman merkintäalueen. Korkealaatuinen lasersäde, alhaiset käyttökustannukset, 100 000 tunnin huoltovapaa käyttöikä, sopii alumiinioksidimustan, 304 ruostumattoman teräksen väristen, anodin ja pinnoitteen poistoon, puolijohde- ja elektroniikkateollisuuteen, muovin ja muiden herkkien materiaalien merkintään sekä PVC-muoviputkiteollisuuteen. Se merkitsee kuvion ympäristönsuojelun mukaisesti ROHS-standardien mukaisesti.
Yleiseen lasermerkintäkoneeseen verrattuna MOPA-lasermerkintäkoneen M1 pulssinleveys on 4–200 ns ja M6 pulssinleveys 2–200 ns. Tavallisen lasermerkintäkoneen pulssinleveys on 118–126 ns, joten MOPA-lasermerkintäkoneen pulssinleveyttä voidaan säätää laajemmalla alueella. Tämä selittää, miksi jotkut tuotteet eivät pysty saavuttamaan samaa tehoa kuin tavalliset kuitulasermerkintäkoneet, mutta MOPA-lasermerkintäkone pystyy.
Monet asiakkaat ostavat MOPA-lasermerkintäkoneita odottaen samaa prosessointinopeutta kuin tavallisia kuitulasermerkintäkoneita, mutta näin ei tietenkään ole. Nämä kaksi tekniikkaa eroavat toisistaan. Väriefektejä kaiverrettaessa koneen on merkattava mahdollisimman vähän varjoefektejä korkeilla taajuuksilla, mikä mahdollistaa korkean resoluution kaiverruksen, mutta samalla kaiverrusnopeus on paljon hitaampi. Lisäksi metallin syvyyskaiverruksessa MOPA-lasermerkintäkoneella ei välttämättä ole etua, koska yksittäisen pulssin energiassa ei ole etua, mutta vaikutus on herkempi ja parempi kuin yleisellä lasermerkintäkoneella suuressa mittakaavassa. Siksi ennen kuin asiakkaat päättävät ostaa MOPA-lasermerkintäkoneen, heidän on ymmärrettävä tämän tyyppisen lasermerkintäkoneen edut ja haitat.
MOPA-lasermerkintäkone soveltuu metallien ja muiden kuin metallien materiaalien, kuten digitaalisten tuoteosien laserkaiverruksen mustaksi, matkapuhelimen takakannen, iPadin, alumiinin mustan, matkapuhelimen näppäinten, muovisten läpikuultavien näppäinten, elektronisten komponenttien, integroitujen piirien (IC), sähkölaitteiden, viestintätuotteiden, kylpyhuoneiden saniteettitavaroiden, työkalujen tarvikkeiden, leikkaustyökalujen, lasien ja kellojen, korujen, autonosien, matkalaukkujen ja laukkujen, keittiövälineiden, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tuotteiden ja muiden teollisuudenalojen hienoon merkintäprosessiin.
Maven Laser Automation Company on keskittynyt laserteollisuuteen 14 vuoden ajan. Olemme erikoistuneet lasermerkintään. Meillä on kuitulasermerkintäkone, CO2-lasermerkintäkone, UV-lasermerkintäkone sekä laserhitsauskone, laserleikkauskone ja laserpuhdistuskone. Jos olet kiinnostunut koneistamme, voit seurata meitä ja ottaa meihin yhteyttä.
Julkaisun aika: 15. marraskuuta 2022
