1. Problemi: Spërkatje me skorje
Makina e shënjimit me lazer (makina e shënjimit me lazer) është një rreze lazeri në sipërfaqen e një shumëllojshmërie substancash të ndryshme në një shenjë të përhershme. Efekti i shënjimit është të zbulojë materialin e thellë përmes avullimit të materialit sipërfaqësor, në mënyrë që të gdhenden modele të imëta, marka tregtare dhe tekst, makina e shënjimit me lazer ndahet kryesisht në, makinë shënjimi me lazer CO2, makinë shënjimi me lazer gjysmëpërçues, makinë shënjimi me lazer me fibra dhe makinë shënjimi me lazer YAG, makina e shënjimit me lazer përdoret kryesisht në disa kërkesa për raste më të imëta dhe me saktësi më të lartë. Përdoret në komponentë elektronikë, qarqe të integruara (IC), pajisje elektrike, komunikim telefonik, produkte harduerike, aksesorë veglash, instrumente precize, syze dhe orë, bizhuteri, pjesë makinash, çelësa plastikë, materiale ndërtimi, tuba PVC.
Ky artikull ju çon në një kuptim të shpejtë të makinës së shënjimit me lazer me fibra mopa
1. Dallimi midis modulimit Q dhe teknologjisë MOPA në lazerët me fibra
Dy llojet kryesore të lazerëve me fibra pulsuese që janë aktualisht në treg për aplikime të shënjimit me lazer janë teknologjia Q-moduluar dhe teknologjia MOPA, e cila është një strukturë lazeri që përbëhet nga një oscilator lazeri i lidhur me një amplifikator. Në industri, lazeri MOPA i referohet një lazeri unik, më "inteligjent" me fibra pulsuese nanosekondash, i përbërë nga një burim farës lazeri gjysmëpërçues i drejtuar nga një puls elektrik dhe një amplifikator fibre. "Inteligjenca" e tij reflektohet kryesisht në gjerësinë e pulsit të daljes që është e rregullueshme në mënyrë të pavarur (diapazoni mund të jetë deri në 2ns-500ns), dhe frekuenca e përsëritjes mund të jetë deri në megahertz. Struktura e burimit të farës së lazerit me fibra të moduluar Q futet në modulatorin e humbjes së zgavrës së oscilimit të fibrave, duke moduluar periodikisht humbjen optike në zgavrën rezonante për të prodhuar një gjerësi të caktuar pulsi të daljes së dritës së pulsit nanosekondash. Për këtë problem shpesh shqetësues, do të bëjmë një analizë të shkurtër nga tre aspekte: struktura e brendshme e lazerit, parametrat optikë të daljes dhe skenarët e aplikimit.
2. Struktura e brendshme e lazerit
Struktura e brendshme e lazerëve me fibra MOPA dhe lazerëve me fibra të moduluar me Q ndryshon kryesisht në mënyrën e gjenerimit të sinjalit të dritës së mbjelljes së pulsit, i cili gjenerohet nga pulsi elektrik që drejton çipin e lazerit gjysmëpërçues, d.m.th. sinjali i dritës dalëse modulohet nga sinjali elektrik drejtues, kështu që ka fleksibilitet të madh për gjenerimin e parametrave të ndryshëm të pulsit (gjerësia e pulsit, frekuenca e përsëritjes, forma e valës së pulsit dhe fuqia, etj.). Sinjali optik i mbjelljes së pulsit i lazerit me fibra të moduluar me Q gjenerohet duke rritur ose ulur periodikisht humbjen optike në zgavrën rezonante për të prodhuar një dalje optike të pulsuar, e cila është e thjeshtë në strukturë dhe më e favorshme në çmim. Megjithatë, parametrat e pulsit janë disi të kufizuar nga pajisjet e moduluara me Q dhe ndikime të tjera.
Parimi i strukturës së brendshme të lazerit me fibra MOPA dhe lazerit me fibra të moduluar me Q tregohet skematikisht si më poshtë.
3. Parametrat optikë të daljes
Gjerësia e pulsit të daljes së lazerit me fibra MOPA është e rregullueshme në mënyrë të pavarur. Gjerësia e pulsit të lazerit me fibra MOPA ka akordueshmëri arbitrare (diapazoni 2ns deri në 500 ns).
Sa më e ngushtë të jetë gjerësia e pulsit, aq më e vogël është zona e prekur nga nxehtësia dhe aq më e lartë mund të arrihet saktësia e përpunimit.
Gjerësia e pulsit të daljes së lazerit me fibra të moduluar me Q nuk është e rregullueshme dhe gjerësia e pulsit në përgjithësi del në një vlerë fikse prej 80 ns deri në 140 ns. Lazeri me fibra MOPA ka një gamë më të gjerë frekuencash përsëritjeje. Lazerët MOPA mund të arrijnë dalje me frekuencë të lartë prej MHz. Frekuenca e lartë e përsëritjes do të thotë efikasitet i lartë përpunimi dhe MOPA mund të ruajë karakteristika të larta të fuqisë maksimale në kushte me frekuencë të lartë përsëritjeje. Lazerët me fibra të moduluar me Q janë të kufizuar nga kushtet e funksionimit të ndërprerësit Q dhe kanë një gamë të ngushtë frekuencash dalëse, duke arritur vetëm ~100 kHz në frekuenca të larta.
4. Skenarët e Zbatimit
Lazeri me fibra MOPA ka një gamë të gjerë parametrash, kështu që përveç mbulimit të aplikacioneve konvencionale të përpunimit me lazer nanosekondash, ai mund të përfitojë gjithashtu nga gjerësia e tij unike e ngushtë e pulsit, rifrekuenca e lartë dhe fuqia e lartë maksimale për të arritur disa aplikacione unike të përpunimit me precizion. Për shembull.
Aplikime për zhveshjen sipërfaqësore të fletës së hollë të oksidit të aluminit
Tani që produktet elektronike janë më të holla dhe të lehta, shumë telefona celularë, tableta dhe kompjuterë përdorin oksid alumini të hollë si mbështjellës të produktit. Përdorimi i lazerit Q-moduluar në pllakën e hollë të aluminit për të shënuar copën përçuese, çon lehtësisht në deformim të materialit, duke e bërë pjesën e pasme të paketimit konveks, duke ndikuar drejtpërdrejt në pamjen e bukur. Dhe përdorimi i lazerit MOPA me parametra më të vegjël të gjerësisë së pulsit mund ta bëjë materialin të mos deformohet lehtë, dhe rezultati është gjithashtu një e bardhë e ndritshme më delikate. Kjo për shkak se lazeri MOPA përdor parametra të vegjël të gjerësisë së pulsit që mund ta bëjnë lazerin të qëndrojë në material për një kohë më të shkurtër, por gjithashtu ka një energji mjaft të lartë për të hequr shtresën e anodës, kështu që për përpunimin e anodës së hollë të zhveshjes sipërfaqësore të oksidit të aluminit, lazeri MOPA është një zgjedhje më e mirë.
Aplikimi i nxirjes së aluminit të anodizuar
Duke përdorur lazerin për të shënuar logon e zezë, numrin e modelit, tekstin etj., në sipërfaqen e materialit të aluminit të anodizuar, ky aplikim është përdorur gradualisht gjerësisht nga Apple, Huawei, ZTE, Lenovo, Meizu dhe prodhues të tjerë të pajisjeve elektronike në dy vitet e fundit për të shënuar logon, numrin e modelit etj. me shenja të zeza në mbështjellësin e produkteve elektronike. Për këtë lloj aplikimi, vetëm lazeri MOPA mund ta përpunojë atë aktualisht. Meqenëse lazeri MOPA ka një gamë të gjerë rregullimesh të gjerësisë së pulsit dhe frekuencës së pulsit, përdorimi i gjerësisë së ngushtë të pulsit, parametrat e frekuencës së lartë mund të shënohen në sipërfaqen e materialit me efekt të zi, përmes kombinimeve të ndryshme të parametrave mund të shënohen gjithashtu me efekte të ndryshme gri.
Shënim me lazer me ngjyra
Shënjimi me lazer me ngjyra është një lloj i ri i procesit të shënimit me lazer. Aktualisht, kjo teknologji është përkohësisht vetëm shënimi me lazer MOPA në çelik inox, krom, titan dhe materiale të tjera metalike me modele ngjyrash. Kur luani me ngjyra në materialet e çelikut inox, rrezja e lazerit mund të rregullohet për të ndryshuar ngjyrën e shtresës sipërfaqësore të ndryshimeve të materialit, në mënyrë që të merret efekti dekorativ i ngjyrave të ndryshme, për industrinë e produkteve të çelikut inox, mund të shtoni ngjyrën e modelit të shënimit, mund të modifikoni një shumëllojshmëri modelesh teksti sipas dëshirës, i përshtatshëm dhe i lehtë për t'u përdorur: mbrojtja e mjedisit dhe mosndotja; shpejtësia e shënimit, mund të rrisë ndjeshëm vlerën e shtuar të produkteve të çelikut inox, të rrisë konkurrueshmërinë e tregut të produkteve të çelikut inox. Shtimi i vlerës së shtuar të produktit.
Në përgjithësi, gjerësia dhe frekuenca e pulsit të lazerit me fibra MOPA mund të rregullohen në mënyrë të pavarur, dhe ka një gamë të gjerë parametrash të rregullueshëm, kështu që përpunimi është i imët, me efekt të ulët termik, në pllakën e hollë të shënjimit me oksid alumini, alumini të anodizuar me të zezë, ngjyrë çeliku inox, etj., avantazhet e jashtëzakonshme, mund të arrihet efekti i lazerit me fibra Q nuk mund të arrihet. Lazeri me fibra Q-moduluar karakterizohet nga shënjimi më i fortë dhe ka disa avantazhe në përpunimin e gdhendjes së thellë të metaleve, por efekti i shënjimit është më i ashpër. Në aplikimet e zakonshme të shënjimit, karakteristikat kryesore të lazerëve me fibra pulsuese MOPA krahasuar me lazerët me fibra Q-moduluar janë paraqitur në tabelën më poshtë. Përdoruesit mund të zgjedhin lazerin e duhur sipas nevojave aktuale të materialeve dhe efekteve të shënjimit.
| Emri i aplikacionit | Lazerë të moduluar me Q | Lazerët MOPA |
| Zhveshja sipërfaqësore e fletës së oksidit të aluminit | Substrati deformohet lehtë, duke formuar qese konvekse dhe vija të ashpra fundore. | Gjerësi e vogël e pulsit, mbetje e vogël termike, pa deformim të substratit, model bazë i hollë dhe i bardhë i ndritshëm |
| Nxirje e aluminit të anodizuar | Vetëm një sasi e kufizuar e pluhurosjes cilësore është e mundur | Përmes një game të gjerë cilësimesh parametrash, mund të dalloni nuanca të ndryshme të gri dhe të zezës në përpunimin e të zezës. |
| Gdhendje e thellë në metal | I fuqishëm, i përshtatshëm për gdhendje të thellë, prerje të përafërt | Thellësi e dobët e gdhendjes, por nënvizim i imët, konik i vogël, mund të bëjë trajtim të bardhë të ndezur |
| Ngjyra e çelikut inox | Duhet të jetë jashtë fokusit, efekti është më i vështirë për t'u rregulluar | Mund të luajë një larmi ngjyrash duke rregulluar gjerësinë e pulsit dhe kombinimin e frekuencës |
| ABS dhe përpunime të tjera plastike | Efekt i lehtë zverdhjeje, ndjesi e rëndë, e shpejtë | Pa ndjesi, nuk zverdhet lehtë, përpunim i imët |
| Heqja e bojës së çelësave prej plastike të tejdukshme | Më e vështirë për t'u hequr | E lehtë për t’u hequr, kontur i pastër i skajit, transmetim më i mirë i dritës, efikasitet i lartë |
| Barkod për shënimin e bordit PCB, kod 2D | Energji e lartë e një pulsi të vetëm, por rrëshira epoksi është e ndjeshme ndaj energjisë së lazerit | Përdor gjerësi të vogël pulsi, frekuencë të mesme, barkod, kod 2D më të qartë, jo të lehtë për t'u hequr dhe të lehtë për t'u skanuar |
5. Karakteristikat e performancës së makinës së shënjimit me lazer MOPA
Makina e shënjimit me lazer MOPA i përket kategorisë së makinave të shënjimit me lazer, makina e shënjimit me lazer MOPA përdor lazer gjysmëpërçues të moduluar elektrikisht direkt si skemë burimi fillestar (MOPA) të lazerit me fibra. Krahasuar me lazerin me fibra të moduluar Q, frekuenca e pulsit të lazerit me fibra MOPA dhe gjerësia e pulsit kontrollohen në mënyrë të pavarur, përmes dy parametrave të lazerit për t'u rregulluar. Sistemi i oscilatorit të skanimit me shpejtësi të lartë lejon prodhim konstant të fuqisë së lartë maksimale dhe një gamë më të gjerë substratesh që do të shënohen. Me rreze lazeri me cilësi të lartë, kosto të ulët përdorimi, 100,000 orë pa mirëmbajtje, i përshtatshëm për industrinë e oksidit të aluminit të zi, ngjyrën e çelikut inox 304, anoden e zhveshjes, veshjen e zhveshjes, industrinë e gjysmëpërçuesve dhe elektronikës, shënjimin e plastikës dhe materialeve të tjera të ndjeshme dhe industrinë e tubave plastikë PVC, duke e mbrojtur mjedisin me modelin e shënjimit në përputhje me standardet ROHS.
Krahasuar me makinën e përgjithshme të shënjimit me lazer, makina e shënjimit me lazer MOPA M1 ka gjerësi pulsi 4-200ns, ndërsa M6 ka gjerësi pulsi 2-200ns. Gjerësia e pulsit të makinës së zakonshme të shënjimit me lazer është 118-126ns, kështu që mund të shihni se gjerësia e pulsit të makinës së shënjimit me lazer MOPA mund të rregullohet në një gamë më të gjerë, kështu që mund të kuptoni pse disa produkte të makinës së zakonshme të shënjimit me lazer me fibra nuk mund ta arrijnë efektin, por makina e shënjimit me lazer MOPA mund ta bëjë.
Megjithatë, shumë klientë blejnë makina shënjimi me lazer MOPA duke pritur të njëjtën shpejtësi përpunimi si makinat e zakonshme të shënjimit me lazer me fibra, por kjo padyshim nuk është rasti. Të dy teknologjitë janë të ndryshme. Kur gdhenden efekte ngjyrash, makina duhet të shënojë me efekte minimale hije në frekuenca të larta, gjë që lejon gdhendje me rezolucion të lartë, por në të njëjtën kohë shpejtësia e gdhendjes është relativisht shumë më e ngadaltë. Përveç kësaj, në gdhendjen e thellësisë së metalit, makina e shënjimit me lazer MOPA mund të mos ketë avantazh, sepse nuk ka avantazh në energjinë e një pulsi të vetëm, por efekti është delikat në aspektin dhe më i mirë se makina e përgjithshme e shënjimit me lazer në një shkallë të gjerë. Prandaj, përpara se klientët të zgjedhin të blejnë makinë shënjimi me lazer MOPA, ata duhet të kuptojnë avantazhet dhe disavantazhet e këtij lloji makine shënjimi me lazer.
Makina e shënjimit me lazer MOPA është e përshtatshme për procesin e shënjimit të imët të materialeve metalike dhe jometalike, siç janë gdhendja me lazer e pjesëve të produkteve dixhitale me ngjyrë të zezë, mbulesa e pasme e telefonit celular, iPad, alumini i zi, çelësat e telefonit celular, çelësat plastikë të tejdukshëm, komponentët elektronikë, qarqet e integruara (IC), pajisjet elektrike, produktet e komunikimit, pajisjet sanitare të banjos, aksesorët e veglave, mjetet prerëse, syzet dhe orët, bizhuteritë, pjesët e makinave, bagazhet dhe çantat, enët e gatimit, produktet e çelikut inox dhe industri të tjera.
Kompania Maven Laser Automation është përqendruar në industrinë e lazerëve për 14 vjet, ne jemi të specializuar në shënjimin me lazer, kemi makinë shënjimi me lazer me fibra, makinë shënjimi me lazer CO2, makinë shënjimi me lazer UV, përveç kësaj, ne gjithashtu kemi makinë saldimi me lazer, makinë prerëse me lazer dhe makinë pastrimi me lazer, nëse jeni të interesuar për makinat tona, mund të na ndiqni dhe të mos ngurroni të na kontaktoni.
Koha e postimit: 15 nëntor 2022
