www.sapiensman.com/tecnoficio
| Információ a hallgató és a szakmunkás munkavállaló számára. |
sapiensman.com/ESDictionary
Lézeres kódolási technológiák
A lézerek nagyon gyors módja a kiváló minőségű állandó kódok nyomtatásának. Fogyóeszközök használata nélkül a tulajdonjogi költsége rendkívül alacsony. Például közepes volumenű gyártósorokban a megtérülés kevesebb, mint három év lehet.
Kiváló minőségű állandó jelek
A lézerek az aljzat "ablálásával", majd maratásával működnek. Az abláció eltávolítja az anyagot a megjelölendő területről, például egy fém- vagy tintaréteget a formacsomagon. Ezután finom barázdát vésnek erre az új fejre. Mivel a jel letörölhetetlen, tökéletesek a márkavédelemhez, vagy ott, ahol a kódnak fenn kell maradnia a termék élettartama alatt.
A lézerkódolás tipikus alkalmazásai az olvasható szövegnyomtatás mind az elsődleges, mind a másodlagos csomagoláson, és vonalkódok a dobozokon. Számos iparágban alkalmazzák őket, az ital-, gyógyszer- és étel snackektől kezdve az ipari fémek előállításáig. A lézerek kódolhatják az üveget, műanyagokat (például PET, polisztirol és polipropilén), fémet és kartont.
A lézereket gyakran új technológiának tekintik, de valójában hosszabb ideig léteztek, mint sokan gondolják. A lézerek elméletét 1957-ben javasolták, és az első lézert 1960-ban építették. Jóval előtte, a század fordulóján Einstein olyan egyenleteket készített, amelyek leírják a lézer működésének fő fizikai mechanizmusát, bár ez előtte ismeretlen volt. Abban az időben.
Számos vállalat és kormányzati intézmény érdeklődött a lézerek iránt, és saját alkalmazásuk fejlesztése nélkül kezdték meg őket. Ennek eredményeként a lézerek "megoldásként keresték a problémát". Ma a lézereket speciális feladatokhoz fejlesztik ki, és jellemzőiket úgy fejlesztették ki, hogy megfeleljenek az alkalmazás követelményeinek.
A lézerek valószínűleg az egyik legszélesebb körben alkalmazhatók bármely más típusú eszközben, ideértve a fémvágást és hegesztést, műtétet, adatolvasást és -átvitelt, holografikát, a fizikai paraméterek pontos mérését, a nem tesztelést. termékek a gyártósoron.
Körülbelül 30 évvel ezelőtt kerültek piacra a lézeres jelölőrendszerek. Ezek a korai rendszerek tudományos lézereket alkalmaztak, és nem úgy tervezték őket, hogy megbirkózzanak a sok gyárban található poros, párás és zord környezettel. Ezeket nem is úgy tervezték, hogy a nap 24 órájában, 7 órán keresztül folyamatosan működjenek, amit ma természetesnek tartunk.
Ábra: Példák kódolóeszközökre
Ábra: Lézerkódoló
Ábra: Példák különböző anyagok lézergravírozására
A kezdeti cél tehát e rendszerek „megkeményítése” volt, ahelyett, hogy új technológiai formátumokat fejlesztene ki a változó piaci követelményeknek való megfelelés érdekében.
Valamennyi lézernek ugyanazok az alapelvei vannak, de eltérnek a termékek tervezésétől, felhasznált anyagától és a lézer kimeneti sugár jellemzőitől.
Lézer alkatrészek
A lézereknek három fő összetevője van:
A lézer közeg: Ez lehet gáz, például szén-dioxid (C02), szilárd anyag, például neodímium: ittrium alumínium gránát (Nd: YAG), vagy folyadék, például színezék. A lézerközeg egyik tulajdonsága, hogy az energiát a populáció inverziójának nevezett meghatározott módon tárolhatja. A lézerközeg fényt (fotonokat) bocsát ki, így eltávolítva a felesleges tárolt energiát.
Ábra: Gázlézer diagram
A gerjesztési mechanizmus: Ez az a mechanizmus, amellyel energiát alkalmaznak az aktív lézerközeg részecskéinek (atomjainak vagy molekuláinak) gerjesztésére. Az energiát elektromos áram, elektromos kisülés, fényforrás stb. Formájában lehet alkalmazni. Az optikai rezonátor: Ez az a rendszer, amely a tárolt energiát a lézerhatás közegéből lézersugár formájában vonja ki. A legegyszerűbb formájában az optikai rezonátor a lézerközeg mindkét végén lévő tükörből áll. Ezek a tükrök párhuzamosak egymással, így a két tükör tengelye mentén haladó fotonok folyamatosan vissza-visszaverődnek (rezonálnak) a tükrök között. A tükör fényvisszaverő 1000/0; a másik részben reflektív, így továbbítja az azt eltaláló fotonok egy részét.
Lézersugár létrehozásának folyamata
Amint a fotonok áthaladnak a lézerközegen, a lézerközegben lévő gerjesztett részecskék ingerelt emissziónak nevezett folyamat révén felszabadítják a felesleges energiát, mint más fotonok.
Ezek az új fotonok megegyeznek azokkal az eredeti fotonokkal, amelyek a stimulált emissziót okozták. Ugyanolyan színűek (hullámhosszúak), ugyanabba az irányba haladnak és fázisban vannak. A részben visszaverő tükör által továbbított fotonok alkotják a lézersugarat. A fennmaradó fotonok visszaverődnek a lézer közegén keresztül, hogy folytassák a stimulált emissziós folyamatot.
A jelölési folyamat
A lézeres jelölést az anyag eltávolításával vagy az aljzat felületének megváltoztatásával érhetjük el. A legfontosabb szempont az, hogy a kódolandó anyag mennyire elnyeli a lézersugarat. Ez meghatározhatja a használt lézer típusát, mivel a különböző hullámhosszak eltérő abszorpciós jellemzőkkel bírhatnak. Ha a lézersugarat továbbítják vagy visszaverik, akkor a kódolás nehezebbé, sőt lehetetlenné válik.
Az optimális eredmény érdekében a lézersugarat el kell nyelni az anyag felületének néhány mikronján belül, hogy elegendő energiasűrűség alakuljon ki a felület módosításához a következő három eljárás egyikével:
- A bevonat eltávolítása: A lézert elnyeli a felületi bevonat, és elpárologtatja, hogy kontrasztos szubsztrátumot tárjon fel. Példa erre a folyamatra a fehér papírra vagy kártyára nyomtatott színes tinta eltávolítása.
- Gravírozás: A lézer elpárologtatja az anyagot az aljzat felületéről, színváltozás nélkül. (Ez a folyamat fordul elő a PET lézeres jelölésnél.) Az így kapott jel hasonlít a domborműre.
- Termokémia: A lézer úgy változtatja meg az anyagot, hogy elég magas hőmérsékletre melegíti a molekuláris kötések megszakításához. Az ezzel az eljárással kialakított új anyag eltérő színű lehet, így észrevehető nyomot hozhat létre.
A lézeres jelölőrendszerek osztályozása
A legtöbb lézeres jelölőrendszer a kétféle lézer egyikét használja:
C02, gázkeveréket használ, amelyet elektromos kisülés gerjeszt. Ezek a lézerek 10,6 mikronos hullámhosszú infravörös kimenettel rendelkeznek.
| Nd: YAG, Ez egy olyan kristály, amelyet általában villanólámpa (intenzív fényforrás) vagy diódalézer gerjeszt. 1,06 mikronos hullámhosszú infravörös lézerkimenet jön létre. |
Három különböző rendszer-technológia létezik:
- Irányított sugár lézer
- Lézer maszk
- Pontmátrix lézer
Irányított sugár lézer
Ezeket a rendszereket toll típusú lézereknek is nevezik, mert hasonlóan írnak, mint ahogyan használod a tollat. Az első pulzáló Nd: YAG lézer alapú rendszereket 1969-ben vezették be. A C02 folyamatos hullámú (CW) lézereket használó rendszereket csak az 1980-as évek elején vezették be.
A lézersugár fókuszálására egy lencsét használnak a statikus termék felületének egy kis pontjára. Két galvanométerrel mozgatott tükör mozgatja a pontot a termék felületén, hogy megrajzolja a szükséges jelet vagy képet. A lézersugár akkor aktiválódik, amikor kódolásra van szükség, és kikapcsol, amikor nincs rá szükség, ugyanúgy, ahogy egy toll áthelyezi az írópapírt, és felemelkedik, amikor az írás befejeződött. A galvanométer által vezérelt két tükör forgását számítógép vezérli. A számítógépek gyakran asztali számítógépeken alapulnak, és számos szoftvercsomagból fogadják a tárcsázási információkat, beleértve a szövegszerkesztőket, a CAD rendszereket, az adatbázisokat stb.
A gerendavezető rendszerek nagy területeken képesek kiváló márka minőséget produkálni, akár 160 x 160 mm-ig. A jelölendő terület nagysága miatt speciális sík mezős lencséket használnak. Ezzel elkerülhető a nyomtatási minőség romlása, amely egyébként bekövetkezne, amikor a jelölés fokozatosan távolabb kerül az objektív középvonala elől, ami a fókuszpont optimális helyzetének eltolódását eredményezi a felülettől.
Mivel ezek a rendszerek csak ott rajzolnak vonalakat, ahol szükséges, nagyon hatékonyan használják a lézersugarat. Ez lehetővé teszi alacsony fogyasztású (10-20 W), léghűtéses C02 lézerek használatát viszonylag alacsony árú rendszerekben.
A technológia fejlődésével, a galvanométer sebességének növekedésével és a számítási teljesítmény költségeinek csökkenésével új rendszerek indulnak, amelyek lehetővé teszik a termékek mozgásban történő kódolását viszonylag alacsony sebességgel. Még kis sebességnél is, a jelölési terület nagymértékben csökken, a sarkok lekerekednek, félkövér karakterek nem készíthetők, a betűkészlet és a grafika képességei erősen korlátozottak.
Lézerek maszkja
Először az 1970-es években vezették be ezeket a rendszereket egy nagy keresztmetszetű, tipikusan 25 x 28 mm keresztmetszetű pulzáló lézersugárral. A sugár egy vékony fémálarcot világít meg, amelyre a szükséges képet vagy kódot vésték. A maszk fémet érő lézerfény visszaverődik és elvész. A maszkon áthaladó fényt lencse gyűjti össze és továbbítja a termékre. Az ezzel az eljárással létrehozott kép megismétli a maszk maratási mintájának legfinomabb részleteit is. A kép vagy a kód mérete a maszk, a lencse és a termék megfelelő helyzetének megválasztásával állítható be.
A lézerek túlnyomórészt a TEA C02 típusúak (keresztirányú gerjesztett, légköri nyomású vagy keresztirányúan gerjesztettek, légköri nyomáson), nagy csúcsteljesítménnyel (2-12 MW) és rövid impulzus-időtartammal (3-6 µs). Ez a két jellemző, valamint az a tény, hogy a teljes kép egyszerre van megjelölve, egyedülálló kódolási képességet kölcsönöznek a maszkos lézereknek.
Ezek képesek kódolni a nagyon nagy sebességgel (500 m/perc felett) mozgó termékeket, ami ideális a nagysebességű palackozó vonalakon történő alkalmazások kódolásához, például sörfőzdékben. A lézerek elegendő energiát képesek előállítani a kis lejárati dátumokat és tételszámokat, másodpercenként 30 termék sebességgel.
Kisebb 3-5 számjegyű kódok másodpercenként akár 100 termék sebességével is kinyomtathatók. Mivel a kód fém maszkokra van vésve, a kód formátuma fix és általában csak új maszk felszerelésével változtatható meg. Ezt a korlátozást úgy lehet leküzdeni, hogy kódinformációkat helyezünk számítógép által vezérelt forgó lemezekre, hogy automatizált idő, dátum és numerikus kódolást biztosítsunk. A formátumokat azonban nem lehet gyorsan megváltoztatni, és a lemezmeghajtók jelentős költségeket jelentenek az amúgy is drága rendszer számára.
A rendszerek általában nagyok, külső hűtőegységeket és külső gázellátást igényelnek. Ezenkívül úgy tervezték őket, hogy illeszkedjenek egy adott vonalhoz, ezért dedikáltak lesznek ennek a vonalnak.
Pontmátrix lézer
Ezeket a lézereket először az 1980-as évek végén vezették be, hogy rugalmas és programozható lézerkódolást biztosítsanak, növelve a lézermárka sokoldalúságát és kibővítve ennek a technológiának az alkalmazását.
A kódot egy billentyűzeten keresztül beprogramozzák a tárcsázó rendszerbe. A mikroprocesszor a kódot pontmintává alakítja, és szinkronizálja a lézer aktiválását, a pásztázórendszer vezérlését (ha használják) és a kódolandó termék mozgását oly módon, hogy az egyes pontok pontosan elhelyezkedjenek a termék.
Jelölési paraméterek
Számos paraméter befolyásolja mind a termék kódolási képességét, mind pedig annak sebességét. Itt van egy rövid lista a leggyakoribb paraméterekről, amelyek a pontmátrix kódoláshoz kapcsolódnak.
Abszorpció: A csupasz fémek visszaverik a C02 lézerfényt, és nem kódolhatók. Abszorbens bevonatra van szükség. Egyes műanyagok C02 lézerfényt sugároznak és nem kódolhatók. Szükséges a műanyagba adalékanyagokat beépíteni, amelyek elnyelik a fényt, vagy más hullámhosszúságú lézert kell használni, például Nd: YAG lézert.
Várakozási idő: A kódok előállításához különböző anyagokhoz különböző energiasűrűség szükséges. Minél hosszabb a várakozási idő, annál lassabb a maximális kódolási sebesség. Például újrahasznosított kartonon a nyomtatott tinta általában tovább felszívódik a felületbe, ezért a lézer hosszabb tartózkodási időt igényel annak eltávolításához.
Felületkezelések: Ha egy felületen lakkréteg van, a lézernek el kell távolítania a lakkot, mielőtt kódolni tudja a felületet, és ehhez nagyobb energiasűrűségre lesz szükség.
Nyomtatási magasság (függőleges pontok száma egy kódban/szövegsorok száma): Minél több pont (érintés) van egy függőleges vonalban, annál hosszabb ideig tart az adott vonal kinyomtatása, és ezért annál lassabb a termék maximális sebessége.
A lézerkódolás előnyei
Azokban az alkalmazásokban, ahol a lézer megfelelő kódolási módszer, számos vonzó előnnyel jár:
- Kitörölhetetlen kódok: a kódok a felületre vannak vésve (nincs jogosulatlan eltávolítás; hamisítás ellen).
- Kiváló minőségű kódok - egyes rendszerek képesek közel betű minőségű nyomtatásra.
- Tiszta kódok - nincs szükség további anyagokra, csak a lézeres jelölési folyamat során keletkező melléktermékek kinyerésére.
- Alacsony karbantartás: minimális heti ellenőrzés 4000 órás szerviz intervallummal
- Alacsony üzemeltetési költség - alacsony fogyóeszközök költsége
- Nagy megbízhatóság - Mivel a titkosítás bizonyos iparágakban törvényi követelmény, a titkosítás nem egyenlő a gyártással, ezért kulcsfontosságú a megbízhatóság. A lézerkódolók a legmegbízhatóbb kódoló és jelölő eszközök a piacon.
- Érintés nélküli: lehetővé teszi a nagy sebességű nyomtatást, mivel nincs fizikai érintkezés a nyomtatandó felülettel
- Programozás: lehetővé teszi változó információk kinyomtatását
Online vásárlások. Könyvek. Számítástechnika. Autó. Ruházat. TERMÉKEK MEGTEKINTÉSE >>: 0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 - 21 - 22 - 23 - 24 - 25 - 26 - 27 - 28 - 29 - 30 - 31 - 32 - 33 - 34 - 35 - 36 - 37 - 38 - 39 - 40 - 41 - 42 - 43 - 44 - 45 - 46 - 47 - 48 - 49 - 50 - 51 - 52 - 53 - 54 - 55 - 56 - 57 - 58 - 59 - 60 - 61 - 62 - 63 - 64 - 65 - 66 - 67 - 68 - 69 - 70 - 71 - 72 - 73 - 74 - 75 - 76 - 77 - 78 - 79 - 80 - 81 - 82 - 83 - 84 - 85 - 86 - 87 - 88 - 89 - 90 - 91 - 92 - 93 - 94 - 95 - 96 - 97 - 98 - 99 - 100 - 101 - 102 - 103 - 104 - 105 - 106 - 107 - 108 - 109 - 110 - 111 - 112 - 113 - 114 - 115 - 116 - 117 - 118 - 119 - 120 - 121 - 122 - 123 - 124 - 125 - 126 - 127 - 128 - 129 - 130 - 131 - 132 - 133 - 134 - 135 - 136 - 137 - 138 - 139 - 140 - 141 - 142 - 143 - 144 - 145 - 146 - 147 - 148 - 149 - 150 - 151 - 152 - 153 - 154 - 155 - 156 - 157 - 158 - 159 - 160 - 161 - 162 - 163 - 164 - 165 - 166 - 167 - 168 - 169 - 170 - 171 - 172 - 173 - 174 - 175 - 176 - 177 - 178 - 179 - 180 - 181 - 182 - 183 - 184 - 185 - 186 - 187 - 188 - 189 - 190 - 191 - 192 - 193 - 194 - 195 - 196 - 197 - 198 - 199 - 200 - 201 - 202 - 203 - 204 -