1. Праблема: пырскі шлаку
Лазерная маркіровачная машына (лазерная маркіровачная машына) — гэта лазерны прамень, які ўздзейнічае на паверхню розных рэчываў, ствараючы пастаянную метку. Эфект маркіроўкі заключаецца ў тым, каб раскрыць глыбокія пласты матэрыялу шляхам выпарэння паверхневага матэрыялу, каб гравіраваць дробныя ўзоры, гандлёвыя маркі і тэкст. Лазерная маркіровачная машына ў асноўным падзяляецца на CO2-лазерную маркіровачную машыну, паўправадніковую лазерную маркіровачную машыну, валаконную лазерную маркіровачную машыну і YAG-лазерную маркіровачную машыну. Лазерная маркіровачная машына ў асноўным выкарыстоўваецца ў некаторых выпадках, дзе патрабуецца больш тонкая і высокадакладная вытворчасць. Яна выкарыстоўваецца ў электронных кампанентах, інтэгральных схемах (ІС), электрапрыборах, мабільных тэлефонах, апаратных сродках, аксэсуарах для інструментаў, дакладных прыборах, акулярах і гадзінніках, ювелірных вырабах, аўтазапчастках, пластыкавых ключах, будаўнічых матэрыялах і ПВХ-трубах.
Гэты артыкул дапаможа вам хутка зразумець маркіравальную машыну MOPA з валаконным лазерам
1. Розніца паміж Q-мадуляцыяй і тэхналогіяй MOPA ў валаконных лазерах
Два асноўныя тыпы імпульсных валаконных лазераў, якія выкарыстоўваюцца ў цяперашні час на рынку для лазернай маркіроўкі, - гэта Q-мадуляваная тэхналогія і тэхналогія MOPA, якая ўяўляе сабой лазерную структуру, якая складаецца з лазернага генератара, каскадна падлучанага да ўзмацняльніка. У прамысловасці MOPA-лазер адносіцца да ўнікальнага, больш "інтэлектуальнага" нанасекунднага імпульснага валаконнага лазера, які складаецца з паўправадніковай лазернай крыніцы, якая кіруецца электрычным імпульсам, і валаконнага ўзмацняльніка. Яго "інтэлект" у асноўным адлюстроўваецца ў незалежна рэгуляванай шырыні выхаднога імпульсу (дыяпазон можа складаць ад 2 нс да 500 нс), а частата паўтарэння можа дасягаць мегагерца. Q-мадуляваная структура крыніцы выхаднога імпульсу валаконнага лазера ўстаўляецца ў мадулятар страт рэзананснага рэзанатара валаконных ваганняў, перыядычна мадулюючы аптычныя страты ў рэзанансным рэзанатары для стварэння пэўнай шырыні імпульсу нанасекунднага імпульснага святлоаддачы. Для гэтай часта трывожнай праблемы мы правядзем кароткі аналіз з трох бакоў: унутранай структуры лазера, выходных аптычных параметраў і сцэнарыяў прымянення.
2. Унутраная структура лазера
Унутраная структура валаконных лазераў MOPA і валаконных лазераў з Q-мадуляцыяй адрозніваецца ў асноўным спосабам генерацыі імпульснага светлавога сігналу, які генеруецца электрычным імпульсам, што кіруе паўправадніковым лазерным чыпам, г.зн. выходны светлавы сігнал мадулюецца кіруючым электрычным сігналам, таму існуе вялікая гнуткасць для генерацыі розных параметраў імпульсу (шырыня імпульсу, частата паўтарэння, форма хвалі і магутнасць імпульсу і г.д.). Імпульсны пачатковы аптычны сігнал Q-мадуляванага валаконнага лазера генеруецца шляхам перыядычнага павелічэння або памяншэння аптычных страт у рэзанансным рэзанатары для стварэння імпульснага аптычнага выхаду, які мае простую структуру і больш выгадную цану. Аднак параметры імпульсу некалькі абмежаваныя Q-мадуляванымі прыладамі і іншымі фактарамі.
Прынцып унутранай структуры валаконнага лазера MOPA і Q-мадуляванага валаконнага лазера схематычна паказаны ніжэй.
3. Выхадныя аптычныя параметры
Працягласць выхаднога імпульсу валаконнага лазера MOPA рэгулюецца незалежна. Працягласць імпульсу валаконнага лазера MOPA мае адвольную настройку (дыяпазон ад 2 нс да 500 нс).
Чым меншая шырыня імпульсу, тым меншая плошча цеплавога ўздзеяння і тым вышэйшая дакладнасць апрацоўкі.
Шырыня імпульсу выходнага выпраменьвання Q-мадуляванага валаконнага лазера не рэгулюецца, і звычайна мае фіксаванае значэнне ад 80 нс да 140 нс. Валакновы лазер MOPA мае больш шырокі дыяпазон частот паўтарэння. MOPA-лазеры могуць дасягаць высокай выходнай частаты ў MHz. Высокая частата паўтарэння азначае высокую эфектыўнасць апрацоўкі, і MOPA можа падтрымліваць высокія пікавыя характарыстыкі магутнасці ва ўмовах высокай частаты паўтарэння. Q-мадуляваныя валаконныя лазеры абмежаваныя ўмовамі працы Q-пераключальніка і маюць вузкі дыяпазон выходных частот, які дасягае толькі ~100 кГц на высокіх частотах.
4. Сцэнарыі прымянення
Валакновы лазер MOPA мае шырокі дыяпазон параметраў, таму, акрамя таго, што ён можа выкарыстоўваць традыцыйныя нанасекундныя лазерныя тэхналогіі, ён таксама можа выкарыстоўваць сваю ўнікальную вузкую шырыню імпульсу, высокую частату пераўтварэння і высокую пікавую магутнасць для дасягнення некаторых унікальных задач дакладнай апрацоўкі. Напрыклад.
Прымяненне для зачысткі паверхні тонкіх лістоў аксіду алюмінію
Цяпер у вытворчасці больш тонкіх і лёгкіх электронных вырабаў, такіх як мабільныя тэлефоны, планшэты і кампутары, у якасці абалонкі выкарыстоўваецца тонкі аксід алюмінію. Выкарыстанне Q-мадуляванага лазера ў тонкай алюмініевай пласціне, якая праводзіць маркіроўку, лёгка прыводзіць да дэфармацыі матэрыялу, што непасрэдна ўплывае на знешні выгляд выпуклай часткі корпуса. Акрамя таго, выкарыстанне MOPA-лазера з меншымі параметрамі шырыні імпульсу можа зрабіць матэрыял больш недэфармаваным, у выніку чаго колер таксама больш далікатны і ярка-белы. Гэта звязана з тым, што MOPA-лазер выкарыстоўвае малыя параметры шырыні імпульсу, што дазваляе лазеру знаходзіцца ў матэрыяле карацейшы час, але пры гэтым ён мае дастаткова высокую энергію для выдалення аноднага пласта, таму MOPA-лазер з'яўляецца лепшым выбарам для апрацоўкі тонкай паверхні аксіду алюмінію з ачысткай анода.
Прымяненне чарнення анадаванага алюмінію
Выкарыстанне лазера для маркіроўкі чорнага лагатыпа, нумара мадэлі, тэксту і г.д. на паверхні анадаванага алюмінія паступова шырока выкарыстоўваецца Apple, Huawei, ZTE, Lenovo, Meizu і іншымі вытворцамі электронікі ў апошнія два гады для маркіроўкі лагатыпа, нумара мадэлі і г.д. чорнымі пазнакамі на корпусе электронных вырабаў. У цяперашні час для такога прымянення можа выкарыстоўвацца толькі лазер MOPA. Паколькі лазер MOPA мае шырокі дыяпазон рэгулявання шырыні імпульсу і частаты імпульсаў, выкарыстанне вузкай шырыні імпульсу дазваляе дасягнуць высокачастотных параметраў, якія дазваляюць нанесці на паверхню матэрыялу чорны эфект, а з дапамогай розных камбінацый параметраў можна дасягнуць розных эфектаў у адценнях шэрага.
Каляровая лазерная маркіроўка
Каляровая лазерная маркіроўка — гэта новы тып працэсу лазернай маркіроўкі. У цяперашні час гэтая тэхналогія часова выкарыстоўваецца толькі для лазернай маркіроўкі MOPA на нержавеючай сталі, хроме, тытане і іншых металічных матэрыялах з каляровымі ўзорамі. Пры прайграванні колеру на нержавеючай сталі лазерны прамень можа рэгулявацца для змены колеру павярхоўнага пласта матэрыялу, каб атрымаць дэкаратыўны эфект розных колераў. У прамысловасці вырабаў з нержавеючай сталі можна дадаваць колеры ўзораў маркіроўкі і рэдагаваць розныя тэкставыя ўзоры па жаданні. Гэта зручна і проста ў эксплуатацыі: ахова навакольнага асяроддзя і адсутнасць забруджвання; хуткасць маркіроўкі, можа значна павысіць дабаўленую вартасць вырабаў з нержавеючай сталі і павысіць іх канкурэнтаздольнасць на рынку. Дадае дабаўленую вартасць прадукту.
У цэлым, шырыня і частата імпульсаў валаконнага лазера MOPA рэгулююцца незалежна, а таксама маюць шырокі дыяпазон рэгуляваных параметраў, таму апрацоўка тонкай паверхні з нізкім цеплавым эфектам, напрыклад, маркіроўка тонкай пласціны з аксіду алюмінію, чорнага анадаванага алюмінію, колеру нержавеючай сталі і г.д. мае выдатныя перавагі, якія не могуць быць дасягнуты пры выкарыстанні валаконнага лазера Q. Валакновы лазер з Q-мадуляцыяй характарызуецца больш моцнай маркіроўкай і мае пэўныя перавагі пры глыбокай гравіроўцы металаў, але эфект маркіроўкі больш грубы. У распаўсюджаных выпадках маркіроўкі асноўныя характарыстыкі імпульсных валаконных лазераў MOPA ў параўнанні з валаконнымі лазерамі з Q-мадуляцыяй паказаны ў табліцы ніжэй. Карыстальнікі могуць выбраць патрэбны лазер у залежнасці ад рэальных патрэб матэрыялаў і эфектаў маркіроўкі.
| Назва праграмы | Q-мадуляваныя лазеры | Лазеры MOPA |
| Ачыстка паверхні ліста аксіду алюмінію | Падкладка лёгка дэфармуецца, утвараючы выпуклыя мяшкі і шурпатыя ніжнія лініі | Малая шырыня імпульсу, невялікі цеплавы рэшту, адсутнасць дэфармацыі падкладкі, тонкі і яркі белы базавы малюнак |
| Чарненне анадаванага алюмінію | Магчымая толькі абмежаваная колькасць якаснай ачысткі пылу | Дзякуючы шырокаму дыяпазону налад параметраў, вы можаце вылучыць розныя адценні шэрага і чорнага для апрацоўкі чорнага. |
| Глыбокая гравіроўка металу | Магутны, падыходзіць для глыбокай разьбы, грубай падрэзкі | Слабая глыбіня гравіроўкі, але тонкае падкрэсліванне, невялікая канічнасць, можна рабіць ярка-белую апрацоўку |
| Колер нержавеючай сталі | Патрэбна быць не ў фокусе, эфект цяжэй адрэгуляваць | Можна прайграваць розныя колеры, рэгулюючы шырыню імпульсу і камбінацыю частаты |
| Апрацоўка ABS і іншых пластыкаў | Лёгкі эфект пажаўцення, адчуванне цяжкасці, хуткае пажаўценне | Няма адчуванняў, не лёгка жоўкне, тонкая апрацоўка |
| Зняцце фарбы з празрыстых пластыкавых ключоў | Цяжэй выдаліць | Лёгка здымаецца, чысты, выразны контур краю, лепшая прапускальнасць святла, высокая эфектыўнасць |
| Штрых-код маркіроўкі друкаванай платы, 2D-код | Высокая энергія аднаго імпульсу, але эпаксідная смала адчувальная да лазернай энергіі | Прымаць малую шырыню імпульсу, сярэднюю частату, штрых-код, 2D-код больш зразумелы, не лёгка выдаліць і лёгка сканаваць |
5. Асаблівасці лазернай маркіроўкі MOPA
Лазерная маркіровачная машына MOPA адносіцца да катэгорыі лазерных маркіровачных машын. Лазерная маркіровачная машына MOPA выкарыстоўвае схему прамога электрычна мадуляванага паўправадніковага лазера ў якасці крыніцы выпраменьвання (MOPA) валаконнага лазера. У параўнанні з Q-мадуляваным валаконным лазерам, частата імпульсаў і шырыня імпульсу валаконнага лазера MOPA рэгулююцца незалежна, з дапамогай двух лазерных параметраў, якія можна рэгуляваць. Высокахуткасная сістэма сканіруючага генератара дазваляе атрымліваць пастаянную высокую пікавую магутнасць і шырокі дыяпазон паверхняў, якія трэба маркіраваць. Высокая якасць лазернага прамяня, нізкі кошт выкарыстання, 100 000 гадзін без абслугоўвання, падыходзіць для чорнага аксіду алюмінію, каляровай нержавеючай сталі 304, анода, пакрыцця, паўправадніковай і электроннай прамысловасці, маркіроўкі пластмас і іншых адчувальных матэрыялаў, а таксама прамысловасці пластыкавых труб з ПВХ, разметка ўзораў шрыфтоў для аховы навакольнага асяроддзя ў адпаведнасці са стандартамі ROHS.
У параўнанні з звычайнымі лазернымі маркіравальнымі машынамі, шырыня імпульсу лазернай маркіравальнай машыны MOPA M1 складае 4-200 нс, а шырыня імпульсу M6 - 2-200 нс. Звычайная шырыня імпульсу лазернай маркіравальнай машыны MOPA складае 118-126 нс, таму можна бачыць, што шырыня імпульсу лазернай маркіравальнай машыны MOPA можа рэгулявацца ў больш шырокім дыяпазоне. Такім чынам, можна зразумець, чаму некаторыя прадукты не могуць дасягнуць патрэбнага эфекту з дапамогай звычайных валаконных лазерных маркіравальных машын, але MOPA можа гэта зрабіць.
Аднак многія кліенты купляюць лазерныя маркіровачныя машыны MOPA, разлічваючы на такую ж хуткасць апрацоўкі, як і звычайныя валаконныя лазерныя маркіровачныя машыны, але гэта відавочна не так. Гэтыя дзве тэхналогіі адрозніваюцца. Пры гравіроўцы каляровых эфектаў машына павінна маркіраваць з мінімальнымі эфектамі ценяў на высокіх частотах, што дазваляе гравіраваць з высокім разрозненнем, але ў той жа час хуткасць гравіроўкі значна павольнейшая. Акрамя таго, пры гравіроўцы глыбіні металу лазерная маркіровачная машына MOPA можа не мець перавагі, бо няма перавагі ў энергіі аднаго імпульсу, але эфект далікатны з пункту гледжання і лепшы, чым у звычайнай лазернай маркіровачнай машыны ў вялікіх маштабах. Таму, перш чым кліенты вырашаць купіць лазерную маркіровачную машыну MOPA, ім неабходна зразумець перавагі і недахопы гэтага тыпу лазернай маркіровачнай машыны.
Лазерная маркіровачная машына MOPA падыходзіць для тонкай маркіроўкі металічных і неметалічных матэрыялаў, такіх як чорныя дэталі лічбавых вырабаў, задняя крышка мабільнага тэлефона, IPAD, чорны алюміній, ключы мабільнага тэлефона, напаўпразрыстыя пластыкавыя ключы, электронныя кампаненты, інтэгральныя схемы (ІС), электрапрыборы, сродкі сувязі, сантэхніка для ваннай пакоі, аксэсуары для інструментаў, рэжучыя інструменты, акуляры і гадзіннікі, ювелірныя вырабы, аўтазапчасткі, багаж і сумкі, посуд, вырабы з нержавеючай сталі і іншыя галіны прамысловасці.
Кампанія Maven Laser Automation ужо 14 гадоў спецыялізуецца на лазернай прамысловасці. Мы спецыялізуемся на лазернай маркіроўцы. У нас ёсць валаконныя лазерныя маркіровачныя машыны, CO2-лазерныя маркіровачныя машыны, УФ-лазерныя маркіровачныя машыны, а таксама лазерная зварачная машына, лазерная рэзка і лазерная ачыстка. Калі вас цікавяць нашы машыны, вы можаце падпісацца на нас і не саромейцеся звяртацца да нас.
Час публікацыі: 15 лістапада 2022 г.
