Лазерная маркировка, как высокоточная и бесконтактная современная технология обработки, широко применяется во многих областях, таких как обработка металлов, электронные чипы, пластиковые изделия и медицинские устройства.Он известен своей долговечностью.Однако многие пользователи могут упустить из виду один из ключевых факторов: условия окружающей среды.Даже незначительные изменения в окружающей среде могут действовать как "невидимая рука", глубоко влияя на конечный эффект маркировки, срок службы оборудования и стабильность обработки.
В этой статье будет систематически анализироваться, как факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, чистота, вибрации и питание, влияют на процесс маркировки лазером.и предоставить соответствующие решения.
I. Температура: краеугольный камень тепловой стабильности
Сам лазер является источником тепла, и его рабочее состояние чрезвычайно чувствительно к температуре окружающей среды.
Влияние на лазеры: большинство волоконных лазеров и лазеров СО2 имеют оптимальный диапазон температуры работы (обычно от 15°C до 25°C).Чрезмерно высокая температура окружающей среды может увеличить нагрузку на внутреннюю систему охлаждения лазера, снижает эффективность охлаждения и может привести к ослаблению мощности лазера, ухудшению качества выходного луча (ухудшение режима) и даже вызвать защиту от перегрева и отключение.Если температура слишком низкая, может вызвать замерзание охлаждающей воды (для оборудования с водяным охлаждением), что может повредить высокоточные компоненты.
Влияние на оптические компоненты: сильные колебания температуры могут вызвать тепловое расширение и сокращение оптических компонентов, таких как фокусирующие линзы и гальванометры.Это изменит кривизну и относительное положение линзы, что приводит к смещению фокусного расстояния и пятнистому искажению.
Влияние на материалы: разные материалы имеют разные тепловые реакции на лазеры.тем самым влияя на его эффективность в поглощении лазерной энергииНапример, в холодной среде металлические заготовки могут требовать более высокой мощности лазера для достижения той же глубины маркировки, что увеличивает неопределенность процесса.
Решение
Установка оборудования должна производиться в рабочем помещении с регулируемой температурой и оборудованием с кондиционером.
Убедитесь, что система лазерного охлаждения (воздушного или водяного) работает должным образом и регулярно ее обслуживайте.
Перед обработкой оборудование должно на некоторое время предварительно нагреться, чтобы достичь теплоустойчивого состояния.
II. Влажность: скрытые угрозы коррозии и конденсации
Влажность воздуха, особенно высокая, является "невидимым убийцей" лазерного оборудования.
Риск конденсации: когда температура окружающей среды ниже температуры точки росы, водяной пар в воздухе конденсируется в капли воды на холодных металлических поверхностях.Как только вода конденсации образуется в лазерной полостиКогда линза становится влажной, она быстро нагревается, когда лазер проходит сквозь нее.вызывая трещины покрытия на линзе и разрыв линзыКонденсатная вода может также вызывать ржавчину на металлических деталях и короткие замыкания в схемах.
Влияние на материалы: некоторые материалы (например, дерево и некоторые пластмассы) сами по себе могут поглощать влагу из воздуха.приводит к желтому или черному цвету маркировки (с усиленным угарением), или приводит к размытому эффекту "водяного ореола" на краях.
Решение
Строго контролируйте влажность в мастерской.Идеальная относительная влажность должна находиться в пределах от 40% до 60%.
Когда оборудование не включено, температура в машинном помещении должна быть на 2-3°C выше температуры окружающей среды, чтобы предотвратить конденсацию.
Для гигроскопических материалов перед переработкой следует провести обработку сушением.
Чистота: "естественный враг" оптических путей
Лазерная маркировочная машина - это высокоточное устройство, объединяющее оптику, механику и электронику.
Загрязнение пыли: металлический порошок, пластиковые отходы, обычная пыль и другие вещества, плавающие в воздухе, будут прилипать к защитным линзам, фокусирующим линзам и гальванометровым зеркалам лазера.
Потеря энергии: пятна могут блокировать и рассеивать лазерную энергию, в результате чего эффективная энергия, получаемая заготовкой, недостаточна, что приводит к тому, что маркировка становится более мелкой или даже невозможной для маркировки.
Оптические повреждения: загрязнители на объективе поглощают лазерную энергию и генерируют тепло, создавая местные точки высокой температуры, которые постоянно сжигают покрытие и субстрат объектива.
Снижение точности: пыль, которая оседает на проводниковых рельсах и свинцовых винтах, ускоряет механическое износ и влияет на точность движения.
Химическое загрязнение: коррозионные газы (например, кислотные и солевые туманы), присутствующие в определенных условиях обработки, медленно коррозию подвергают металлическим и оптическим компонентам оборудования,сокращение срока службы.
Решение
Создать независимый и чистый маркировочный цех, изолированный от порошкообразующих процессов, таких как штамповка и резка.
Очищайте оптические линзы регулярно (в зависимости от рабочего времени или по мере необходимости) безводным этанолом и бумагой для линз.
Оборудовать оборудование защитными крышками и закрыть защитные двери, когда оно работает.
IV. Вибрация и воздушный поток: нарушители стабильности
Лазерная маркировка зависит от чрезвычайно точной системы оптического пути, и любая крошечная вибрация является ее главным врагом.
Влияние вибрации: если оборудование установлено рядом с перфоратором, станком-инструментом с ЧПУ или большим вентилятором, вибрация с земли будет передаваться к корпусу маркировочной машины.Это вызовет смещение оптического пути и гальванометр, чтобы трясти, что проявляется в виде двойных изображений, высыпаний и несовместимых линий в маркировочном паттерне.Работа в вибрирующей среде в течение длительного времени серьезно повредит точности гальванометра двигателя и подшипников.
Влияние воздушного потока: сильный воздушный поток (например, непосредственное дуновение вентилятора, воздушный поток от дверей и окон) может помешать выхлопному пути дыма и пыли, образующихся во время маркировки,которые могут привести к тому, что эти загрязняющие вещества снова присоединятся к поверхности заготовкиВ то же время воздушный поток также вызовет незначительные нарушения оптического пути.
Решение
Установите для оборудования амортизирующие подушки или поместите его на твердую и устойчивую рабочую скамью.
Держите оборудование подальше от крупных источников вибрации.
Избегайте того, чтобы выпуск воздуха кондиционера или вентилятора попадал непосредственно в световой путь и область обработки.
V. Электрическое питание: источник энергии
Стабильное и чистое питание является предпосылкой для стабильной выработки лазера.
Колебания напряжения: как чрезмерно высокие, так и низкие напряжения могут повлиять на рабочее состояние лазерного источника питания, что приводит к нестабильной выходной мощности и неравномерной глубине маркировки.Сильные колебания напряжения могут обжечь даже модули питания или карты управления.
Перенапряжение и помехи: перенапряжение в электрической сети и электромагнитные помехи от другого оборудования высокой мощности могут привести к замораживанию или неисправности системы управления маркировочной машиной,приводящие к прерыванию обработки или дефектным продуктам.
Решение
Оборудовать лазерную маркировочную машину стабилизатором напряжения и бесперебойным источником питания (UPS) для фильтрации помех сети и обеспечения защиты от отключения питания.
Убедитесь, что оборудование хорошо заземлено.
Влияние факторов окружающей среды на лазерную маркировку является всеобъемлющим и систематическим.Нельзя сосредоточиться только на оборудовании и параметрах процесса..