Grawerki laserowe CO2, jako dojrzała technologia laserowa, mają duże znaczenie w obróbce materiałów niemetalowych. Jednak ich zastosowanie na materiałach metalowych było stale ograniczone. Tradycyjne lasery CO2 emitują fale o długości (zazwyczaj 10,6 mikrometrów), które wykazują wysoką refleksyjność na większości metali, co utrudnia materiałowi skuteczne pochłanianie energii lasera w celu znakowania, grawerowania lub cięcia.
To ograniczenie zmusza użytkowników laserów CO2 do rezygnacji z możliwości obróbki metali lub znacznego inwestowania w specjalistyczny sprzęt, taki jak lasery światłowodowe. Chociaż lasery światłowodowe (o krótszych długościach fal 1,06 mikrometra) wykazują lepszą absorpcję metali, ich wyższy koszt stanowi znaczącą barierę dla obecnych właścicieli laserów CO2.
Jednak dzięki strategicznemu wykorzystaniu sprayów do znakowania metali, lasery CO2 mogą tworzyć trwałe, wysokiej jakości znaki na powierzchniach metalowych, otwierając nowe zastosowania i źródła przychodów.
Spraye do znakowania metali to specjalistyczne preparaty chemiczne przeznaczone do wzmacniania znakowania laserem CO2 na powierzchniach metalowych. Spraye te tworzą powłokę, która zmienia właściwości optyczne metalu, poprawiając absorpcję energii lasera CO2.
Funkcjonalność sprayu obejmuje złożone reakcje chemiczne i modyfikację powierzchni, a nie proste pokrycie fizyczne. Kiedy laser CO2 wchodzi w interakcję z obrabianą powierzchnią, wyzwala reakcje między składnikami sprayu a metalem, tworząc trwałe wiązania.
Kluczowe składniki sprayu obejmują:
- Tlenki/sole metali: Zapewniają kolor znakowania (np. tlenek żelaza dla czarnych znaków)
- Spoidła: Utrwalają związki na powierzchni metalu
- Rozpuszczalniki: Umożliwiają równomierne nakładanie sprayu
- Dodatki: Zwiększają przyczepność, trwałość i odporność na korozję
Ekspozycja na laser inicjuje:
- Rozkład składników organicznych
- Reakcje utleniania-redukcji tworzące nowe związki metali
- Dyfuzję tworzącą trwałe znaki powierzchniowe
Opcje komercyjne obejmują:
- CerMark: Lider branży z szeroką kompatybilnością z metalami (stal nierdzewna, aluminium, miedź, mosiądz, tytan) oferujący wyraźne, trwałe znaki z doskonałą odpornością na korozję.
- Enduramark: Opłacalne rozwiązanie dla stali nierdzewnej, aluminium i aluminium anodowanego z przyjazną dla użytkownika aplikacją.
- LaserBond: Opcja o wysokiej wydajności do wymagających środowisk (stal nierdzewna, tytan, metale niklowane) z wyjątkową odpornością na zużycie/korozję.
Kryteria wyboru powinny uwzględniać:
- Kompatybilność z metalem
- Opcje koloru znaków
- Wymagania dotyczące trwałości
- Ograniczenia budżetowe
Właściwa procedura zapewnia optymalne wyniki:
- Przygotowanie: Oczyścić powierzchnie metalowe, zabezpieczyć obszary robocze, używać sprzętu ochronnego
- Natryskiwanie: Dobrze wstrząsnąć, nałożyć równomierną warstwę bez tworzenia się kałuż
- Suszenie: Suszenie na powietrzu lub przyspieszenie za pomocą kontrolowanego ciepła
- Grawerowanie laserowe: Dostosować parametry mocy/prędkości/częstotliwości, przeprowadzić testy
- Obróbka końcowa: Usunąć pozostałości, nałożyć powłoki ochronne
Kluczowe korzyści obejmują:
- Eliminację potrzeby kosztownej inwestycji w laser światłowodowy
- Prosta obsługa bez skomplikowanych konfiguracji
- Szeroka kompatybilność z gołymi metalami (tytan, stal nierdzewna, aluminium, nikiel)
- Trwałe, odporne na zużycie znaki bez uszkodzenia strukturalnego metalu
Ta technologia umożliwia wejście na lukratywne rynki:
Rosnące zapotrzebowanie konsumentów na unikalną biżuterię stwarza możliwości dla pierścionków, naszyjników i bransoletek znakowanych laserowo z imionami, datami lub niestandardowymi wzorami.
Grawerowane laserowo butelki/kubki ze stali nierdzewnej z logo lub wiadomościami służą jako wysokiej jakości prezenty firmowe lub pamiątki osobiste.
Trwałe numerowanie części wspiera identyfikowalność i kontrolę jakości w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i przemysłowym.
Trwałe metalowe etykiety spełniają wymagania dotyczące identyfikacji sprzętu i zgodności z bezpieczeństwem w różnych branżach.
Złożone metalowe dzieła sztuki i elementy dekoracyjne zaspokajają potrzeby kolekcjonerów sztuki i rynków projektowania wnętrz.
Trwałe znaki identyfikacyjne pomagają organizacjom śledzić cenne zasoby i zapobiegać stratom.
Skuteczne wdrożenie wymaga:
Zbieranie informacji o:
- Rodzajach metali
- Markach sprayów
- Parametrach lasera
- Warunkach środowiskowych
Zastosowanie metod analitycznych:
- Analiza regresji w celu skorelowania parametrów z wynikami
- Grupowanie w celu kategoryzacji metali
- Projektowanie eksperymentalne do systematycznych testów
Monitorowanie wyników poprzez:
- Kontrola mikroskopowa
- Dokumentacja parametrów
- Konserwacja sprzętu
Technologia znakowania metali laserem CO2 wciąż ewoluuje w kierunku:
- Znaki o wyższej precyzji
- Szybsze prędkości przetwarzania
- Szersza kompatybilność materiałowa
- Bardziej ekologiczne preparaty
Te ulepszenia jeszcze bardziej umocnią rolę laserów CO2 w zastosowaniach do obróbki metali.