Nové lasery v průmyslovém značení

Laserové značení nachází stále větší uplatnění v průmyslu. Díky novým laserovým zdrojům jsou možnosti působení laserového paprsku více variabilní a v oblasti značení materiálu dochází k rozšíření laserů i do odvětví, v nichž bylo dříve značení laserem velmi problematické. Vlnové délky průmyslových značících laserů se posouvají do viditelného spektra a dále do UV spektra, kde se jim říká studené lasery.

CO2 laser
Lasery na průmyslové značení jsou známé již několik desítek let v základním rozdělení na CO2 a Nd:YAG lasery. Tyto dva druhy mají vůči sobě o řád rozdílnou vlnovou délku a jejich působení na označovaný materiál je tak zcela odlišné. CO2 lasery nejčastěji emitují paprsek na vlnové délce 10,6 um nebo 9,4 um. Jde o nejběžnější a nejdostupnější lasery na trhu a jejich cena pro průmyslové značení je velmi nízká, výkony se pohybují od 10 W do 100 W. Současné průmyslové laserové značící systémy využívají nejčastěji skenovací hlavu s galvo-vychylováním laserového paprsku dvěma zrcátky. Tento princip umožňuje značit jak ve statickém režimu, kdy se produkt nepohybuje, tak v dynamickém, často nazývaném „On The Fly” režimu, kdy je produkt v pohybu (například na dopravníku). Působení CO2 laserů na plastový materiál je většinou foto-termické a foto-chemické, materiál se zahřívá a mění svoji strukturu ve viditelném kontrastním značení nebo jde o gravírování odparem materiálu bez kontrastní změny struktury.

 

Vláknový laser
Pevnolátkové lasery Nd:YAG a Nd:YVO4 jsou konstruovány na vlnové délce 1064 nm. Zdrojem laseru je tyčinka Neodimium Doped Yttrium Aluminum Garnet nebo Yttrium Vanadate krystalu, odkud taky vzniknul název laseru. Nd:YAG lasery jsou v některých aplikacích s výhodou nahrazovány vláknovými lasery, které mají stejnou vlnovou délku, ale ne vždy stejné působení na plastový materiál. Nespornou výhodou vláknových laserů je jejich velmi vysoká životnost plynoucí z konstrukce, kde zdrojem laserového paprsku jsou laserové diody a aktivní optické vlákno (odtud název vláknový laser). Předpokládaná životnost vláknového laseru je 100 000 pracovních hodin.

 

Zelený laser
Nově se představují v průmyslovém značení lasery ve viditelném spektru a to v zeleném světle, odkud také pochází přenesený název. Konstrukčně jde o Nd:YVO4 laser, kde se potlačí hlavní emise laserového paprsku a oddělí se jeho druhá harmonická, která má poloviční vlnovou délku, tedy 532 nm. Tento typ laseru je dnes nejčastěji využíván v elektronice na značení křemíkových destiček, všeobecně se však dosahuje působením zelených laserů na plasty kontrastnějšího značení v porovnání s YAG lasery. Hlavní výhodou značení na nižších vlnových délkách je studené působení, takže nedochází k tepelnému poškození materiálu a jeho „prohoření”.

 

UV laser
V ještě nižším vlnovém spektru než zelený laser pracují UV lasery. Jejich princip je obdobný, ze základní vlnové délky 1064 nm (Nd:YVO4), se však využije třetí harmonická a vznikne UV laserové záření o vlnové délce 355 nm. Pro praktické prosazení v průmyslových aplikacích je důležité, že cena UV laserů za posledních deset let výrazně klesla a zvýšila se životnost laseru na 20 000 hodin. UV lasery se vyznačují tzv. velmi studeným světlem, které nezahřívá materiál. Nejčastěji dnes tento typ laseru nalézá využití v elektronickém průmyslu při značení křemíkových destiček, nedochází zde k ovlivnění jejich fyzikálních vlastností v důsledku zahřívání. Díky kratší vlnové délce UV laserů můžeme také dosáhnout mnohem dokonalejšího značení plastů, nedochází k zahřívání, materiál se neodpařuje, není tepelně namáhán a značení je ostré a velmi kontrastní.

 

Značení laserem je právem velmi oblíbené napříč všemi průmyslovými odvětvími, oproti jiným metodám značení odpadají problémy spojené se spotřebními materiály (inkousty, ředidla), a tak jsou provozní náklady velmi nízké.

 

www.lt.cz

Polyworks
Obal roku

Sledujte nás!

Newsletter

Odesláním souhlasíte se zpracováním osobních údajů

Související články

Vlastní server, nebo cloud? Firmy si kladou špatnou otázku

Vlastní AI server se většině firem ekonomicky nevyplatí. Odborník Lukáš Orčík vysvětluje, kdy dává smysl vlastní infrastruktura, kdy cloud a proč je největší chybou koupit hardware dříve, než firma zná jeho skutečné využití.

Společnost Mewa snižuje riziko požáru v provozech díky svému udržitelnému systému

Vysoké teploty výrazně zvyšují riziko samovznícení oleji a tuky nasáklých čisticích materiálů. Bezpečnostní kontejner SaCon od Mewa pomáhá toto riziko v průmyslových provozech účinně eliminovat.

AI Act už platí. Ví to vaše firma?

AI Act není vzdálená bruselská regulace. Firmy už dnes musí řešit AI gramotnost, transparentnost, ochranu dat i odpovědnost za její výstupy. Petra Stupková vysvětluje, jak nastavit pravidla a AI Governance.