レーザーマーキング高精度で接触のない現代加工技術として,金属加工,電子チップ,プラスチック製品,医療機器などの多くの分野で広く適用されています.永続性 に 知ら れ て いるしかし,多くのユーザーは環境条件という重要な要素を無視する可能性があります.レーザーマークは真空では行われません.周囲 の 環境 の ほんの 些細 な 変化 も",目 に 見え ない 手"のように 作用 する, 最終的なマーク効果,機器の寿命,処理安定性に大きな影響を与えます.
この記事では,温度,湿度,清潔さ,振動,電源などの環境要因がレーザーマークプロセスにどのように影響するか,対応する解決策を提供します.
I. 温度: 熱安定性の礎
レーザーは熱源であり,その動作状態は環境温度に非常に敏感です.
レーザーへの影響:ほとんどのファイバーレーザーとCO2レーザーは,最適な動作温度範囲 (通常は15°Cから25°Cの間) を有します.過剰に高い環境温度はレーザーの内部冷却システムへの負荷を増やすことができますレーザー電力の衰弱,出力ビームの質の劣化 (モード劣化),さらには過熱防止とシャットダウンを引き起こす可能性があります.温度が低すぎると水冷却装置では冷却水が凍結し,精密部品が損傷する可能性があります.
光学部品への影響: 重度の温度変動は,焦点レンズや電磁気計などの光学部品の熱膨張と収縮を引き起こす可能性があります.これはレンズの曲率と相対的な位置を変更します焦点距離の偏移とスポット歪みを引き起こし,濃縮されたマークライン,不均等な深さ,全体的なパターンの歪みで表れます.
材料への影響: 異なる材料はレーザーに対して異なる熱反応を示します.環境温度は,作業部品の初期温度を変えます.レーザーエネルギーを吸収する効率に影響を与える例えば,冷たい環境では,金属加工品は,同じマーク深さを達成するためにより高いレーザーパワーを必要とする可能性があります. これにより,プロセスの不確実性が増加します.
解決策
設備をエアコンを備えた温度制御作業場に設置する.
レーザー冷却システム (空気冷却または水冷却) が正常に動作していることを確認し,定期的に維持してください.
処理の前に,設備が熱安定状態に達するために,しばらく前熱させます.
湿度:腐食と凝縮の隠された脅威
空気 の 湿度,特に 高湿度 は,レーザー 機器 の "目に見えない 殺人 者"です.
凝縮する危険性:環境温度は露点温度を下回ると,空気中の水蒸気が冷たい金属表面に水滴に凝縮します.レーザー空洞に凝縮水が形成されると光学レンズの表面やレーザー出力ヘッドの内側でさえも 悲惨な結果をもたらす可能性があります.レンズのコーティングが割れ,レンズが破裂する凝縮水は,金属部品や回路のショートサーキットにも生じます.
材料への影響: 材料 (木材や特定のプラスチックなど) が空気から水分を吸収することがあります. 湿った作業部件がレーザー燃焼にさらされると,不均等な蒸発が発生します.標識の色が黄色か黒になる (加熱した炭化物),または端にぼやけた"水の光線"効果が生じる.
解決策
工房の湿度を厳格に管理する.理想の相対湿度は40%から60%の間を維持する.産業用脱湿器を装備することができます.
装置が電源を入れていないとき,冷却防止のため,機械室の温度を環境温度より2-3°C高く保つ.
低温材料については,加工前に乾燥処理を行うべきである.
III. 清潔さ: 光路の"自然な敵"
レーザーマーキング機械は 光学,機械,電子を統合した精密な装置です. 微小な汚染物でも光路を遮断または散布します.
塵汚染:金属粉末,プラスチック残留物,空気中に漂う普通の塵,その他の物質は,レーザーの保護レンズ,焦点レンズ,ガルバノメーター鏡に固執します.
エネルギー損失: 汚れはレーザーエネルギーを遮断し散布し,作業部件に受信される有効エネルギーが不十分になり,マークが浅くなり,マークすることが不可能になる.
光学損傷:レンズ上の汚染物質はレーザーエネルギーを吸収し熱を発生させ,レンズコーティングと基板を永久に燃焼させる高温点を作り出します.
精度低下: ガイドレールやリードスクリューに堆積する塵は,機械的な磨きを加速し,動きの精度に影響します.
化学汚染: 特定の加工環境に存在する腐食性ガス (酸霧や塩霧など) は,暴露された金属や機器の光学部品をゆっくりと腐食します.使用期間を短縮する.
解決策
スタンピングや切断などの塵を生むプロセスから隔離された独立した清潔なマークワークショップを設置する.
光学レンズを無水エタノールとレンズ紙で定期的に (作業時間や必要に応じて) 清掃します.
装置を保護蓋で装備し,動作しているときに保護ドアを閉める.
IV. 振動 と 空気 流動: 安定 を 乱す
レーザーマーキングは 極めて正確な光学経路システムに依存し 微小な振動が 敵となるのです
振動の影響: 機器がパンチプレス,CNC機械ツール,または大きな扇風機の近くに設置されている場合,地面からの振動はマークマシンボディに伝わります.この光学経路をシフトし,ガルバノメーターを振動させる標識パターンの二重画像,バブル,不一致な線として表れます長時間振動環境で作業すると,ガルバノメーターモーターとベアリングの精度に深刻なダメージを与える.
空気流の影響: 強い空気流 (直接扇風機を吹くこと,ドアや窓からの空気流など) は,マークプロセス中に発生する煙と塵の排気路に干渉する可能性があります.この汚染物質が加工品の表面に再結合する可能性があります同時に,空気流は光学経路にわずかな混乱を引き起こします.
解決策
装置に衝撃吸収パッドを設置するか,しっかりとした安定した作業台に置く.
大量の振動源から遠ざけてください.
空調機や扇風機の空気出口が光経路と処理エリアに直接吹き込むのを避ける.
V. 電源: エネルギー の 源
安定した純粋な電源は,レーザーの安定した出力の前提条件です.
超高電圧と低電圧の両方がレーザー電源の動作状態に影響を与え,不安定な出力と不均等なマーク深さに導きます.激しい 電圧 変動 は,電源 モジュール や 制御 板 の カード を 燃やし て しまう こと も あり ます.
超電圧と干渉: 電源網における超電圧電流と他の高電力機器からの電磁干渉は,マークマシーン制御システムの凍結または不具合を引き起こす可能性があります.処理中断や欠陥のある製品を引き起こす.
解決策
レーザーマーキングマシンに電圧安定器と不中断電源 (UPS) を装備し,グリッド干渉をフィルター化し,オフ電源保護をします.
設備がしっかりと地面に固定されていることを確認してください.
レーザーマーキングに対する環境要因の影響は包括的で体系的です. レーザーマーキングの安定,効率,高品質な生産を達成するために,設備やプロセスパラメータだけに 焦点を当てるべきではありません.