Lasermarkierung, als hochpräzise und berührungslose moderne Verarbeitungstechnologie, wurde in zahlreichen Bereichen wie Metallverarbeitung, elektronischen Chips, Kunststoffprodukten und Medizinprodukten eingesetzt.Es ist bekannt für seine Dauerhaftigkeit.Ein weiterer wichtiger Faktor, den viele Benutzer jedoch übersehen, sind die Umweltbedingungen.Selbst die geringsten Veränderungen in der Umgebung können wie eine "unsichtbare Hand" wirken, die den endgültigen Kennzeichnungseffekt, die Lebensdauer der Ausrüstung und die Stabilität der Verarbeitung erheblich beeinflussen.
In diesem Artikel wird systematisch analysiert, wie Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauberkeit, Vibrationen und Stromversorgung den Lasermarkierungsprozess beeinflussen.und entsprechende Lösungen.
I. Temperatur: Eckpfeiler der thermischen Stabilität
Der Laser selbst ist eine Wärmequelle, und sein Arbeitszustand ist äußerst empfindlich auf die Umgebungstemperatur.
Wirkung auf Laser: Die meisten Faserlaser und CO2-Laser haben einen optimalen Betriebstemperaturbereich (normalerweise zwischen 15°C und 25°C).Eine zu hohe Umgebungstemperatur kann die Belastung des internen Kühlsystems des Lasers erhöhen, reduziert die Kühlleistung und kann zu einer Leistungsabnahme des Lasers, zu einer Verschlechterung der Ausgangsstrahlqualität (Modusdegradation) und sogar zum Auslösen von Überhitzungsschutz und Abschalten führen.Wenn die Temperatur zu niedrig ist, kann es dazu führen, dass das Kühlwasser gefriert (bei wassergekühlter Ausrüstung), was Präzisionskomponenten schädigt.
Auswirkungen auf optische Komponenten: Schwere Temperaturschwankungen können thermische Ausdehnung und Kontraktion optischer Komponenten wie Fokussierungsgläser und Galvanometer verursachen.Dies wird die Krümmung und die relative Position der Linse verändernEs manifestiert sich in verdickten Markierungslinien, ungleichmäßiger Tiefe und verzerrten Gesamtmustern.
Wirkung auf Materialien: Verschiedene Materialien reagieren unterschiedlich thermisch auf Laser.mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm,In kalten Umgebungen benötigen Metallarbeitsstücke beispielsweise eine höhere Laserleistung, um die gleiche Markierungstiefe zu erreichen, was die Unsicherheit des Prozesses erhöht.
Die Lösung
Die Ausrüstung ist in einer mit Klimaanlage ausgestatteten, temperaturgesteuerten Werkstatt zu installieren.
Stellen Sie sicher, dass das Laserkühlsystem (luftgekühlt oder wassergekühlt) ordnungsgemäß funktioniert und warten Sie es regelmäßig.
Vor der Verarbeitung wird die Ausrüstung eine Zeitlang vorgeheizt, um einen thermisch stabilen Zustand zu erreichen.
II. Luftfeuchtigkeit: Verborgene Gefahren von Korrosion und Kondensation
Die Luftfeuchtigkeit, insbesondere hohe Luftfeuchtigkeit, ist der "unsichtbare Mörder" von Lasergeräten.
Kondensationsgefahr: Wenn die Umgebungstemperatur unter der Taupunkttemperatur liegt, kondensiert sich Wasserdampf in der Luft zu Wassertropfen auf kalten Metalloberflächen.Sobald sich Kondenswasser in der Laserhöhle bildetWenn die Linse nass wird, erwärmt sie sich schnell, wenn der Laser durch sie hindurchgeht.die Beschichtung der Linse zu knacken und die Linse zu zerbrechenKondenswasser kann auch Rost auf Metallteilen und Kurzschlüsse in Schaltkreisen verursachen.
Einfluss auf Materialien: Einige Materialien (wie Holz und bestimmte Kunststoffe) können selbst Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren.die Markierungsfarbe gelb oder schwarz wird (mit intensiver Verbrennung), oder führt zu einem verschwommenen "Wasserhalo"-Effekt an den Kanten.
Die Lösung
Die Luftfeuchtigkeit in der Werkstatt ist streng zu kontrollieren, die ideale relative Luftfeuchtigkeit sollte zwischen 40% und 60% liegen.
Wenn die Ausrüstung nicht eingeschaltet ist, sollte die Temperatur im Maschinenraum um 2-3 °C über der Umgebungstemperatur liegen, um eine Kondensation zu verhindern.
Bei hygroskopischen Materialien sollte vor der Verarbeitung eine Trocknungsbehandlung durchgeführt werden.
Reinheit: der "natürliche Feind" der optischen Pfade
Die Lasermarkiermaschine ist ein Präzisionsgerät, das Optik, Mechanik und Elektronik miteinander verbindet.
Staubverschmutzung: Metallpulver, Kunststoffschrott, gewöhnlicher Staub und andere Stoffe, die in der Luft schweben, haften an den Schutzlinsen, Fokussierungslinsen und Galvanometerspiegeln des Lasers.
Energieverlust: Flecken können die Laserenergie blockieren und zerstreuen, wodurch das Werkstück nicht genügend Wirkungsenergie erhält und die Markierung flacher oder sogar unmöglich wird.
Optische Schäden: Verunreinigungen auf der Linse absorbieren Laserenergie und erzeugen Wärme, wodurch lokale Hochtemperaturpunkte entstehen, die die Linsenbeschichtung und das Substrat dauerhaft verbrennen.
Verringerung der Präzision: Staub, der sich auf die Führungsschienen und Schrauben setzt, beschleunigt den mechanischen Verschleiß und beeinträchtigt die Genauigkeit der Bewegung.
Chemische Verschmutzung: Korrosive Gase (z. B. Säure- und Salznebel) in bestimmten Verarbeitungsumgebungen korrigieren langsam die exponierten Metalle und optischen Komponenten von Geräten.Verkürzung der Lebensdauer.
Die Lösung
Eine unabhängige und saubere Markierungswerkstatt einrichten, die von Staub erzeugenden Verfahren wie Stempeln und Schneiden isoliert ist.
Die optischen Linsen müssen regelmäßig (je nach Arbeitszeit oder Bedarf) mit Wasserfreiem Ethanol und Linsenpapier gereinigt werden.
Die Ausrüstung muss mit Schutzdeckeln ausgestattet und die Schutztüren geschlossen werden, wenn sie in Betrieb ist.
IV. Vibrationen und Luftströme: Stabilitätsstörungen
Die Lasermarkierung beruht auf einem extrem präzisen optischen Wegsystem, und jede winzige Vibration ist ihr Erzfeind.
Schwingungseinwirkung: Wird die Ausrüstung in der Nähe einer Stanzpresse, einer CNC-Werkzeugmaschine oder eines großen Ventilators installiert, wird die Schwingung vom Boden auf den Markierungskörper übertragen.Dies wird dazu führen, dass der optische Pfad zu verschieben und das Galvanometer zu schütteln, die sich in Form von Doppelbildern, Burrs und inkohärenten Linien im Markierungsmuster manifestiert.Das lange Arbeiten in einer vibrierenden Umgebung wird die Genauigkeit des Galvanometermotors und der Lager ernsthaft beeinträchtigen.
Einfluss auf den Luftstrom: Ein starker Luftstrom (wie z. B. direkter Lüfterblasen, Luftstrom von Türen und Fenstern) kann den Abgasweg von Rauch und Staub beeinträchtigen, der während des Kennzeichnungsprozesses entsteht.die diese Verunreinigungen wieder an der Oberfläche des Werkstücks befestigen könnenDer Luftstrom verursacht gleichzeitig auch leichte Störungen des optischen Weges.
Die Lösung
Anbringen von Stoßdämpfern für die Ausrüstung oder auf einem festen und stabilen Arbeitsplatz.
Halten Sie die Geräte fern von großen Schwingungsquellen.
Vermeiden Sie, dass der Ausgang der Klimaanlage oder der Lüfter direkt auf den Lichtweg und den Verarbeitungsbereich schlägt.
V. Stromversorgung: Energiequelle
Eine stabile und reine Stromversorgung ist die Voraussetzung für eine stabile Leistung eines Lasers.
Spannungsschwankungen: Übermäßig hohe und niedrige Spannungen können den Betriebszustand der Laserstromversorgung beeinträchtigen, was zu einer instabilen Ausgangsleistung und einer ungleichmäßigen Kennzeichnungstiefe führt.Schwere Spannungsschwankungen können sogar Strommodule oder Steuerkartonbrennen..
Überspannungen und Störungen: Überspannungsströme im Stromnetz und elektromagnetische Störungen von anderen Hochleistungsgeräten können dazu führen, dass das Steuerungssystem der Markiermaschine erstarrt oder fehlerhaft funktioniert.die zu Verarbeitungsunterbrechungen oder defekten Erzeugnissen führen.
Die Lösung
Die Lasermarkiermaschine muss mit einem Spannungsstabilisator und einer ununterbrochenen Stromversorgung (UPS) ausgestattet werden, um Netzstörungen zu filtern und Stromausfallschutz zu bieten.
Stellen Sie sicher, dass die Ausrüstung gut geerdet ist.
Der Einfluss von Umweltfaktoren auf die Lasermarkierung ist umfassend und systematisch.Man darf sich nicht nur auf Geräte und Prozessparameter konzentrieren..