حکاکی لیزر بر روی آلومینیوم آنودیزه شده: پارامترها، نتایج و اشتباهات رایج

آلومینیوم آنودیزه شده یکی از رایج ترین زیرپوش ها برای علامت گذاری لیزر در لوازم الکترونیکی مصرفی، دستگاه های پزشکی، تجهیزات صنعتی و کالاهای ورزشی است. The combination of aluminum's light weight and dimensional stability with anodizing's color options and surface hardness makes it a fabricator's default choice wherever appearance and durability both matter.

نتایج علامت گذاری لیزر بر روی آلومینیوم آنودیزه شده - وقتی پارامترها درست هستند - واقعاً عالی است: علامت های تیز، کنتراست بالا، دائمی با لبه های تمیز و بدون آسیب به سطح اطراف.

با این حال، وقتی پارامترها اشتباه باشند، نتایج به همان اندازه ثابت هستند: سوختگی، نشانه های تغییر رنگ با لبه های پاره شده، کنتراست ناکافی،یا نابودی کامل لایه آنودیزه شده در داخل و اطراف منطقه مشخص شدهدرک اینکه چرا هر حالت شکست رخ می دهد و چگونه از آن جلوگیری کنیم با درک اینکه لایه آنودیزه شده در واقع چیست و چگونه لیزر با آن تعامل دارد شروع می شود.

آنودیزه کردن یک فرآیند الکتروشیمیایی است که سطح آلومینیوم را به یک لایه اکسید آلومینیوم (Al2O3) تبدیل می کند. این لایه اکسید هم در آلومینیوم پایه رشد می کند و هم از آن خارج می شود.ایجاد یک ساختار است که:

• سخت:اکسید آلومینیوم به طور قابل توجهی سخت تر از آلومینیوم فلزی است، به همین دلیل سطوح آنودیزه شده در برابر خراش مقاومت می کنند.

• متخلخل (قبل از مهر و موم):فرآیند آنودیزه کردن یک ساختار سلولی با منافذ باز ایجاد می کند. این منافذ هستند که رنگ را در آنودیزه کردن رنگ قبول می کنند.منافذ به طور معمول با آب گرم یا یک ترکیب مهر و موم بسته می شوند که رنگ را در محل خود قفل می کند..

• از نظر بصري متفاوت:لایه آنودیزه دارای ویژگی های جذب لیزر متفاوت از آلومینیوم پایه زیر آن است.

وقتی لیزر فیبر آلومینیوم آنودیزه را نشان می دهد، هدف لایه آنودیزه است، نه فلز پایه.هدف این است که لایه آنودیزه شده را در منطقه مشخص شده اصلاح یا حذف کنید تا کنتراست در برابر سطح اطراف ایجاد شود بدون نفوذ از طریق لایه اکسید به آلومینیوم پایه، و بدون آسیب حرارتی به سطح آنودیزه شده مجاور مرز علامت.

دو مکانیسم اصلی علامت گذاری بسته به پارامترها وجود دارد:

1. اصلاح لایه اکسید انتخابی:پالس های انرژی پایین لایه آنودیزه شده را گرم می کنند و باعث تغییر رنگ یا سفید شدن محلی می شوند، بدون حذف مواد. این باعث ایجاد یک علامت روشن در یک سطح آنودیزه تیره می شود.این مکانیسم شامل تغییر حرارتی رنگ یا ساختار اکسید خود است.

2. پاکسازی لایه اکسید:پالس های انرژی بالاتر لایه آنودیزه شده را به طور کامل در منطقه مشخص شده از بین می برند (ابوریزه یا اخراج می کنند) ، و آلومینیوم را در زیر آن نشان می دهند.آلومینیوم در معرض به نظر می رسد نقره روشن در برابر آنودیزه رنگاین رایج ترین مکانیزم برای علامت های قابل ردیابی با کنتراست بالا است.

مرز مهم:انرژی لیزر باید به اندازه کافی برای پاک کردن لایه اکسید باشد، اما نه به اندازه ای که اکسید اطراف را بیش از حد گرم کند، آلومینیوم پایه را ذوب کند یا بسوزاند.یا به سمت سمت حرارت گسترش می یابد تا به آنودیز خارج از مرز علامت آسیب برساند..

لیزرهای فیبر استاندارد Q-Switched دارای طول نبض ثابت هستند، معمولا در۸۰/۲۰۰ نانو ثانیهدر این طول نبض ها، انرژی به اندازه کافی نسبت به انتشار حرارتی به آرامی تحویل داده می شود که گرما در هر نبض از مرکز نبض به مواد اطرافش گسترش می یابد.بر روی آلومینیوم آنودیزه شده، این انتشار حرارتی جانبی باعث می شود:

• سوختن و تغییر رنگ حرارتی آنودیز اطراف مرز علامت

• عمق نابودی ناسازگار در لبه های علامت

• مشکل در دستیابی به لبه های هندسی تمیز در ویژگی های کوچک، متن و کدهای QR کوچک

لیزرهای MOPA امکان تنظیم مستقل طول نبض را در طیف گسترده ای از2 نانو ثانيه تا چند صد نانو ثانيه. در طول نبض های کوتاه (۲٫۳۰ نانو ثانیه), انرژی آنقدر سریع ذخیره می شود که انتشار حرارتی نمی تواند قبل از پایان پالس گرمای قابل توجهی را گسترش دهد. نتیجه:

• مرزهای علامت گذاری تیزتر و تمیزتر با حداقل منطقه تحت تاثیر گرما در آنودیز اطراف

• کاهش کل ورودی گرما در هر پالس برای حذف مواد معادل، کاهش تجمع آسیب حرارتی

• کنترل بهتر عمق آبلاسیون توانایی حذف آنودیز بدون گرم کردن آلومینیوم پایه در زیر

برای علامت گذاری آلومینیوم آنودیزه که کیفیت لبه و کنتراست در ویژگی های ظریف مهم است، از جمله لوگوها، شماره های سریال، کد های دو بعدی و علامت های تزئینیMOPA با طول نبض کوتاه از نظر فنی پیکربندی ترجیح داده می شود.

نکته مهم:مدت زمان نبض خاص که نتایج مطلوبی را در یک قطعه آلومینیوم آنودیز شده به ضخامت آنودیز، نوع رنگ، روش مهر و موم و آلیاژ آلومینیوم بستگی دارد.این مقدار بین تامین کنندگان و حتی بین تولیدات دسته به طور قابل توجهی متفاوت است.تست نمونه در مواد تولیدی شما همیشه لازم است.

همانطور که بحث شد، طول نبض کوتاه تر گسترش حرارتی جانبی را کاهش می دهد و کیفیت لبه را بهبود می بخشد.محدوده ۴/۲۰ نانو ثانیهمعمولاً نتایج خوبی به دست می آورند، اما این باید در مورد مواد خاص شما تأیید شود.

• طول نبض خیلی طولانی:سوختن و تغییر رنگ آنودیز اطراف مرز علامت؛ لبه های علامت پاره شده یا "مربوط"؛ کنتراست ناسازگار.

• طول نبض خیلی کوتاه:در برخی موارد، پالس های بسیار کوتاه باعث کاهش کارایی اتصال می شوند. لیزر ممکن است انرژی کافی را در هر پالس برای حذف کامل آنودیز در سرعت اسکن عملی ارائه ندهد.بهینه سازی به عنوان بخشی از ماتریس پارامتر.

جریان (طاقت) - انرژی تحویل داده شده در هر واحد منطقه - عامل اصلی عمق آبلاسیون و کنتراست علامت است. جریان با ترکیب قدرت، سرعت اسکن، فرکانس و اندازه نقطه کنترل می شود.

• خیلی کم جریان:حذف ناکافی؛ آنودیز به طور کامل حذف نمی شود، کنتراست کم است و علامت در زاویه های کم است.

• خیلی خیلی زیادبیش از حد حذف؛ آلومینیوم پایه گرم می شود و ممکن است ذوب شود یا تغییر رنگ دهد. علامت سوخته به نظر می رسد، لبه ها خشن هستند و منطقه اطراف علامت آسیب حرارتی را نشان می دهد.

با استفاده از یک ماتریس سیستماتیک قدرت-سرعت بر روی مواد نمونه، پنجره جریان صحیح را تعیین کنید.

فرکانس بالاتر به معنای پالس های بیشتر در ثانیه و همپوشانی پالس های متراکم در سرعت اسکن داده شده است.

• فرکانس بالاتر با سرعت اسکن سریع:کنترل خوب نسبت به چگالي علامت، ایده آل برای ویژگی های خوب.

• فرکانس بالا با سرعت اسکن آهسته:خطر بالای تجمع گرما بین پالس ها، افزایش آسیب حرارتی. فرکانس به طور مستقیم با سرعت اسکن ارتباط برقرار می کند و باید با هم بهینه شود.

نقطه لیزر باید به دقت بر روی سطح آنودیزه شده متمرکز شود. یک پرتو غیر متمرکز دارای اندازه نقطه بزرگتر و تراکم قدرت کمتر است.کاهش کارایی آبلاسیون و تولید یک علامت کم کنتراست با لبه های مبهمدقت تمرکز را قبل از تولید با یک علامت آزمایش بر روی هر ماده بررسی کنید.

برای پر کردن منطقه (لوگو، مناطق جامد) ، فاصله ی خروجی (فاصل بین خطوط اسکن مجاور) یکسانی پوشش را تعیین می کند.

• فاصله ي زيادي باعث ميشه که نوارها پاک نشوند.

• فاصله ی خیلی تنگ باعث افزایش تجمع حرارتی میشه

• نقطه شروع معمول:فاصله خروجی تقریبا برابر با قطر نقطه، بر اساس نتایج آزمایش تنظیم شده است.

• الکترونیک مصرفی:جعبه های لپ تاپ، قاب تلفن و کابوس های تبلت که نیاز به کنتراست بالا، شماره های سریال زیبا و علامت گذاری های قانونی دارند.

• دستگاه های پزشکی:علامت UDI (Unic Device Identification) بر روی دستگیره ها و محفظه های ابزار آلومینیومی آنودیزه شده که به سختی با الزامات قابل خواندن و ماندگاری ISO / FDA مطابقت دارد.

• هوافضا و دفاع:ردیابی قطعات بر روی اجزای ساختاری که باید از پروتکل های تمیز کردن تهاجمی و قرار گرفتن در معرض محیط زیست سخت رنج ببرند.

• کالاهای ورزشی و تجهیزات بیرونی:لوگو های دائمی و نشانه های ایمنی بر روی قاب دوچرخه، تجهیزات صعود، و قطعات اسلحه.

• تجهیزات صنعتی:برچسب های دارایی، پانل های کالیبراسیون و برچسب های نامی که نیاز به دوام بالایی دارند.

"جيانگ پين تک" کارايي بالاتري ارائه ميدهسیستم های علامت گذاری لیزر فیبر MOPAبه طور خاص برای کاربردهای سخت آلومینیوم آنودیزه طراحی شده سیستم های ما دارای تنظیم دقیق طول نبض هستند،و کنتراست قابل تکرار برای تولید صنعتی.

مطمئن نیستی که کدام تنظیمات با مطالب خاصت مطابقت داره؟از خدمات تست نمونه گیری ما استفاده کنید:

1. نمونه ای از آلومینیوم آنودیزه خود را به ما بفرستید (همراه با مشخصات مواد خود اگر در دسترس باشد).

2. ما آزمایشات جامع انجام می دهیم و نمونه های مشخص شده را به شما باز می گردانیم.

3. شما پارامترهای مستند شده، عکس های با وضوح بالا (نمایش استاندارد و شیب دار) و یک قالب بهینه برای خط تولید خود را دریافت خواهید کرد.

برای برنامه های قابل ردیابی که نیاز به رعایت دقیق دارند (UDI، خودرو، هوافضا) ، تیم فنی ما می تواند با دستورالعمل های اعتباربخشی و اسناد پارامتر کمک کند.

تمام سیستم های Jiangpin Tech با اسناد کامل انگلیسی، گواهینامه CE و پشتیبانی از راه اندازی از راه دور حرفه ای ارسال می شوند.