فرآیند علامت گذاری و حکاکی لیزری
آنچه در این مطلب میخوانید:
علامت گذاری لیزری
عملیات سطحی به سازندگان اجازه می دهد تا ویژگی های سطحی مهم قطعات فلزی را تغییر دهند یا اصلاح کنند. این فرآیندهای صنعتی که معمولاً در حین تکمیل انجام می شوند، مانند حذف سوراخ، براق کردن، نیترید کردن، گالوانیزه کردن، آسیاب کردن و پوشش پودری، اغلب به روش های مهمی بر یک قطعه تأثیر می گذارند.
به عنوان مثال، برخی از عملیات سطحی در نهایت با افزایش خواص زیبایی شناختی یا بهبود هدایت الکتریکی، به بازارپذیری اجزا کمک می کنند. حکاکی لیزری و مارک لیزری عملیات تکمیلی مهمی را در تولید بسیاری از انواع قطعات ساخته شده تشکیل می دهند. حکاکی لیزری به طور فیزیکی بخشی از مواد را از سطح حذف می کند. علامت گذاری لیزری بر اساس کنتراست، ظاهر یک سطح را به طور پاک نشدنی تغییر می دهد، بدون اینکه باعث کاهش شود.
سیستم‌های علامت‌گذاری لیزری همگی برای تغییر ویژگی‌های سطح به لیزر متکی هستند. با این حال، بسته به اهداف سازنده، این فناوری ممکن است نیاز به استفاده از انواع خاصی از لیزر داشته باشد. به عنوان مثال، برخی از تولیدکنندگان از لیزرهای فیبر صنعتی هم برای حکاکی و هم برای علامت گذاری قطعات استفاده می کنند. در موارد دیگر، سازنده از لیزرهای مختلف برای انجام این عملیات استفاده می کند.
انواع علامت گذاری لیزری
امروزه تولید کنندگان از انواع سیستم ها و محصولات لیزری اختصاصی استفاده می کنند. برخی از انواع فناوری‌های علامت‌گذاری لیزری عبارتند از: علامت‌گذاری لیزری آنیلینگ یا بازپخت ، علامت‌گذاری لیزری مهاجرت کربن، علامت گذاری لیزری فومینگ و علامت‌گذاری لیزری رنگی.
1-علامت گذاری لیزری آنیلینگ
این شکل از علامت گذاری لیزری ظاهر زیرلایه های فلزی غنی از کربن را تغییر می دهد. لیزر در نتیجه تولید گرما روی سطح فلزی تغییرات رنگی ایجاد می کند. بسته به زیرلایه فلزی، تولیدکنندگان می‌توانند رنگ‌های متنوعی را با حرارت دادن سطح تا دمای خاص تولید کنند. با این حال، آنها باید مراقب باشند تا سطح را به سادگی گرم کنند و باعث وارد شدن فلز به حالت گاز نشوند.
تولید کنندگان می توانند از علامت گذاری لیزری بازپخت برای ایجاد لکه های سیاه پاک نشدنی روی فولاد ضد زنگ استفاده کنند. فرآیند آنیل کردن مارک لیزری اغلب به زمان بیشتری نسبت به سایر انواع مارک لیزری نیاز دارد. به عنوان مثال، گاهی اوقات به علامت گذاری ابزار پزشکی توسط سازندگان کمک می کند.
2-علامت گذاری لیزری مهاجرت کربن
حداقل یکی از تولیدکنندگان یک سیستم علامت گذاری لیزری مهاجرت کربن اختصاصی ایجاد کرده است. این شرکت نشان می‌دهد که تجهیزاتش با مهاجرت کربن به سطح قطعه فلزی، لکه‌های سیاه پاک‌ناپذیری روی فولاد ضد زنگ، فولاد، آهن و تیتانیوم ایجاد می‌کند. سپس استفاده از پرتو لیزر یک واکنش شیمیایی روی سطح ایجاد می کند که منجر به تغییر رنگ سیاه دائمی در ناحیه آسیب دیده می شود.
3-علامت گذاری لیزری فومینگ
این فرآیند علامت گذاری لیزری سطح قطعات پلاستیکی را تغییر می دهد، اما به طور موثر بر روی بسترهای فلزی کار نمی کند. اساساً اعمال پرتو لیزر بر روی سطح قطعه کار پلاستیکی، دمای پلاستیک را به اندازه کافی افزایش می دهد تا باعث تخریب برخی از ترکیبات پلیمری در پلاستیک شود. انتشار گازها از سطح داغ باعث ایجاد تغییرات فوم مانند می شود و ظاهر قطعه کار را به طور غیرقابل حذفی تغییر می دهد.
4-علامت گذاری لیزری رنگی
چندین فناوری برای تأثیرگذاری بر رنگ محصولات فلزی و پلاستیکی از طریق استفاده از علامت گذاری لیزری وجود دارد. در برخی موارد، سازنده ابتدا سطح یک قطعه کار فلزی را با یک پوشش اختصاصی درمان می کند. تغییرات شیمیایی که در حین علامت گذاری لیزری روی سطوح فلزی پوشش داده شده رخ می دهد باعث تغییر رنگ دائمی می شود. برخی از سیستم ها رنگ های متغیری را تولید می کنند (بسته به دمای سطح به دست آمده توسط بستر فلزی).
مواد و کاربردها
امروزه علامت گذاری لیزری بر روی برخی مواد با تکنولوژی پیشرفته متکی است. کاربردهای متعددی برای این فناوری وجود دارد:
مواد
سیستم های علامت گذاری لیزری در تنظیمات تولید معمولاً شامل استفاده از فرآیندهای کامپیوتری و خودکار می شود. بسته به سیستم خاص و زیرلایه درگیر، ممکن است ماشین‌های علامت‌گذاری لیزری از لیزرهای فیبر، لیزرهای دی اکسید کربن یا انواع دیگر لیزرهای تخصصی استفاده کنند. در حالی که بسیاری از سیستم‌های علامت‌گذاری لیزری محصولات پلاستیکی، شیشه، چوب و فایبرگلاس را علامت‌گذاری می‌کنند، برخی از فناوری‌های علامت‌گذاری روی لایه‌های فلزی خاص برچسب‌گذاری می‌کنند. مواد محبوبی که گاهی اوقات تحت فرآیند علامت گذاری لیزری قرار می گیرند عبارتند از مس، برنج، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای فولادی، آلومینیوم، طلا و نقره.
برنامه های کاربردی
کاربردهای رایج برای مارک لیزری شامل اطمینان از اینکه قطعات فلزی تمام شده دارای برچسب شفاف محصول هستند. به عنوان مثال، بسیاری از تولیدکنندگان از این فرآیند برای تعیین واضح کدهای محصول در قسمت بیرونی اجزای فلزی استفاده می کنند. برخی از سازندگان قطعات فلزی با استفاده از ابزارهای علامت گذاری لیزری، بارکدهای دائمی را برای قطعات فلزی اعمال می کنند. تولیدکنندگان ممکن است طرح‌ها، آرم‌ها، نام‌های تجاری و انواع دیگر اطلاعات را علامت‌گذاری کنند. سیستم های علامت گذاری لیزری کاربرد گسترده ای در بخش های مختلف اقتصادی پیدا کرده اند. سازندگان قطعات پزشکی، الکترونیک، خودرو، کالاهای مصرفی و هوافضا کاربردهای متعددی را برای سیستم های علامت گذاری لیزری کشف کرده اند.
مزایای علامت گذاری لیزری
استفاده از سیستم های علامت گذاری لیزری به طرق مختلف برای سازندگان قطعات فلزی سودمند است.
- با تغییر غیرقابل حذف ظاهر سطح بخشی از یک قطعه فلزی بدون تغییر سایر خواص قطعه، سازندگان می توانند به طور موثرتری اجزا را ردیابی کنند. به عنوان مثال، استفاده از بارکد یا شماره سریال به طور دائم، شناسایی آسان تر اجزای تشکیل دهنده را در هنگام مونتاژ ماشین آلات امکان پذیر می کند.
- استفاده از فناوری لیزر خودکار باعث افزایش تکرارپذیری و یکنواختی می شود. یک سیستم علامت گذاری لیزری که بر فرآیندهای کنترل شماره کامپیوتر متکی است، می تواند قطعات صنعتی را بدون اشتباهات علامت گذاری که گاهی از خطای انسانی ناشی می شود، برچسب گذاری کند.
- علامت گذاری لیزری در تنظیمات تولید مدرن به سرعت رخ می دهد. باعث صرفه جویی در زمان تولید می شود. سیستم های علامت گذاری لیزری ممکن است هزینه های مرتبط با سیستم های برچسب گذاری جایگزین را حذف کنند.
- سازندگان از برخی از سیستم‌های علامت‌گذاری لیزری برای علامت‌گذاری سطوح مختلف استفاده می‌کنند. تطبیق پذیری و انعطاف پذیری این فرآیند ممکن است دارای مزایای تولید باشد.
حکاکی لیزری
سازندگان قطعات فلزی اغلب عملیات سطحی را برای تغییر یا اصلاح نمای بیرونی قطعه کار انجام می دهند. به عنوان مثال، یک درمان خاص ممکن است بافت سطح را تغییر دهد یا رنگ را تغییر دهد. فرآیند تکمیل یک جزء فلزی گاهی اوقات شامل استفاده از چندین عملیات سطحی است.
حکاکی زمانی اتفاق می‌افتد که سازنده به طور انتخابی مواد را از سطح قطعه کار جدا می‌کند، از بالا شروع می‌شود و تا اعماق مشخص به سمت پایین ادامه می‌یابد. این عملیات معمولاً همراه با مرحله نهایی ساخت اتفاق می افتد.
در گذشته، سازندگان اغلب به استفاده از اسیدها برای حکاکی مواد برای انجام حکاکی فلزات متکی بودند. امروزه، توسعه طیف وسیعی از لیزرها به تأسیسات تولیدی اجازه داده است که به جای آن در بسیاری از شرایط از لیزرهای حکاکی صنعتی استفاده کنند. لیزرها به پرتوهای متمرکز و تقویت شده نور برای برش فلز از سطح قطعه کار تا اعماق تعیین شده متکی هستند.
دستگاه های حکاکی لیزری
امروزه تولیدکنندگان قطعات فلزی از دسترسی به طیف گسترده ای از ماشین آلات حکاکی لیزری در اندازه های مختلف برخوردار هستند. شرکت‌ها می‌توانند از تجهیزاتی در مقیاس‌بندی به حجم تولید استفاده کنند. به عنوان مثال، یک شرکت کوچک ممکن است از یک واحد حکاکی لیزری استفاده کند و با افزایش حجم، تولید را افزایش دهد.
سازندگان همچنین از قابلیت تنظیم نوع پرتو برش لیزر برای استفاده بر روی انواع آلیاژهای فلزی و سایر مواد از جمله: چوب، مقوا، اکریلیک، پلکسی، چوب پنبه، سنگ طبیعی، شیشه و لاستیک لذت می برند. امروزه شرکت ها از انواع مختلفی از لیزرها برای انجام عملکردهای مختلف استفاده می کنند، از جمله لیزرهای حالت جامد، لیزرهای گازی، لیزرهای دیود، لیزرهای فرابنفش، لیزرهای رنگی و غیره. همه این دستگاه ها بر انتشار پرتوهای بسیار متمرکز و تقویت شده متکی هستند.
اجزای ضروری لیزر
صرف نظر از تفاوت‌های آنها، لیزرهای مورد استفاده در طول تولید برخی از اجزای کلیدی ضروری را ارائه می‌دهند: یک “محیط افزایش” مایع، جامد یا گازی که انتشار پایدار را تامین می‌کند. بازتابنده های کلی و جزئی برای تمرکز و تقویت نور. یک منبع خروجی پرتو لیزر و یک منبع تغذیه. در تأسیسات تولید قطعات فلزی، لیزرها ممکن است نقش های مختلفی از جمله سوراخ کاری، برش، حکاکی، علامت گذاری و آماده سازی سطح را انجام دهند.
لیزر حکاکی فلزات صنعتی
اگرچه لیزرهای گازی (مانند لیزرهای دی اکسید کربن) به طور گسترده برای حکاکی برخی مواد استفاده می شود، معمولاً فاقد بهره نوری شدید مورد نیاز برای انجام حکاکی روی قطعات فلزی هستند. در عوض، بسیاری از تولیدکنندگان از لیزرهای فیبر با حداقل طول موج 1.06 میکرون استفاده می کنند. این تجهیزات از یک محیط افزایش متشکل از یک فیبر نوری که با یک عنصر خاکی کمیاب (مانند نئودیمیم، ایتربیوم یا تولیوم) درمان شده است، استفاده می‌کند. این نوع لیزر بهره نوری بالایی را تامین می‌کند و می‌تواند یک پرتو لیزر برای مدت زمان طولانی ایجاد کند.
لیزرهای فیبر نیز معمولاً سریعتر از سایر انواع لیزرها برش می دهند. اکثر تجهیزات حکاکی لیزری صنعتی یک سیستم کنترل عددی کامپیوتری و کامپیوتری را با استفاده از لیزر فیبر مرتبط می‌کنند. اپراتورها از رابط‌ها و برنامه‌های نرم‌افزاری برای آموزش لیزرهای CNC خودکار برای حذف مواد سطحی از قطعه کار فلزی با پارامترهای مشخص استفاده می‌کنند. تولیدکنندگان می توانند این فرآیند را به طور مکرر در طول تولید تکرار کنند.
مواد و کاربردها
حکاکی لیزری طیف گسترده ای از فلزات مختلف و آلیاژهای فلزی را حکاکی می کند. این عملیات تکمیل محبوب کاربردهای زیادی در صنعت پیدا کرده است. افزایش استفاده از اتوماسیون به کارایی فرآیند تولید کمک می کند:
مواد
هم سطح توان لیزر و هم سختی قطعه کار فلزی بر سرعت فرآیند حکاکی و توانایی لیزر برش برای حذف مواد از اعماق مشخص تأثیر می گذارد. حکاکی نیکل و فولاد به طور کلی نسبت به فلزات نرمتر مانند مس چالش برانگیزتر است.
برنامه های کاربردی
کاربردهای متعددی برای حکاکی لیزری وجود دارد. امروزه قطعات صنعتی اغلب تحت این فرآیند قرار می گیرند. به عنوان مثال، یک سازنده ممکن است شماره قطعه و آرم شرکت را روی محصولات خود حک کند.
مزایای حکاکی لیزری
حکاکی لیزری مزایای مشخصی را در طول تولید قطعات فلزی ارائه می دهد.
- این فناوری ارزش بسیار خوبی را در طول فرآیند تکمیل فراهم می کند زیرا نیازی به ابزارهای گسترده ندارد. در عوض، یک دانه غلیظ از راه دور اجزا را علامت گذاری، برش و حکاکی می کند. پرتو لیزر با استفاده زیاد کدر نمی شود یا قابلیت برش خود را از دست نمی دهد.
- لیزرها در ارتباط با اتوماسیون گسترده عملکرد خوبی دارند. تولیدکنندگان می توانند از برنامه های نرم افزاری و تجهیزات کامپیوتری برای کنترل دقیق زاویه و عمق نفوذ لیزر استفاده کنند. محصولاتی که در امتداد خطوط مونتاژ در برخی از تأسیسات حرکت می کنند، بدون نیاز به جابجایی فردی، تحت حکاکی لیزری قرار می گیرند. از این نظر، حکاکی لیزری به عنوان یک فرآیند دقیق و مقرون به صرفه در تنظیمات تولید با حجم بالا عمل می کند.
- بر خلاف اسید اچ، پرتوهای لیزر حکاکی را بدون تولید سموم نامطلوب یا مواد زائد شیمیایی انجام می دهند. استفاده از فناوری لیزر «تمیز» به آسانی امکان تکرار را فراهم می‌کند، بدون اینکه هزینه‌های اضافی برای تولیدکنندگان قطعات فلزی برای انجام دفع محصول جانبی یا پاکسازی محیطی به همراه داشته باشد.
- امروزه لیزرها بر روی بسیاری از انواع مختلف مواد، از جمله بیشتر آلیاژهای فلزی، به صورت سه بعدی قابل اعتماد حکاکی می کنند. به عنوان مثال، پرتوهای لیزر به داخل حفره‌های داخل اجزای فلزی دسترسی دارند. آنها همچنین مواد را از سطوح فلزی تزئین شده یا پیچیده حذف می کنند. از این نظر، حکاکی لیزری تطبیق پذیری باورنکردنی را فراهم می کند.
- لیزرهای حکاکی صنعتی به تولیدکنندگان این امکان را می دهد که به طور انتخابی مواد را از اجزای فلزی در محدوده تحمل محدود حذف کنند. سطح بالای دقت این فرآیند را برای انتقال اطلاعات مهم در مورد محصول از طریق استفاده از داده های حکاکی شده مناسب می کند. به عنوان مثال، یک سازنده ممکن است از لیزر برای حک کردن اطلاعات ایمنی یا شماره شناسایی به طور دائم بر روی یک قطعه فلزی استفاده کند.
کلام آخر
علامت گذاری لیزری معمولاً باعث تغییر رنگ دائمی در قسمتی از سطح قطعه می شود. بسته به نوع لیزر مورد استفاده و بستر، این فرآیند ممکن است شامل تشکیل اکسیداسیون سطحی باشد. این تغییر، سازندگان را قادر می‌سازد تا بدون تأثیر بر سایر خواص قطعه کار، قطعات را علامت‌گذاری کنند.
حکاکی لیزری ممکن است نقش مهمی در تکمیل یک جزء فلزی داشته باشد. این فرآیند راهی برای ارتباط دائمی اطلاعات با یک کالای ساخته شده ارائه می دهد. همچنین ممکن است به عنوان مثال امکان ایجاد یکنواخت شیارها، شکاف ها یا شکاف ها را فراهم کند. توانایی استفاده از لیزرهای حکاکی صنعتی قدرتمند مزایای زیادی نسبت به استفاده از اسیدهای اچ دارد.
مطالب ارائه شده در مقاله روندهای بازار و چشم انداز آینده صنعت فولاد فقط برای اهداف اطلاعات عمومی است.شرکت آرمان گستر اقتدار ضمانت یک خرید مطمئن را به شما می دهد و مرجع تخصصی خرید و فروش آهن آلات و کلیه مقاطع فولادی است که شما در جهت ثبت درخواست میتوانید با واحد مشاوره و فروش شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) در ارتباط باشید.
در حالی که مطمئن شدیم اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی ارائه می دهیم، اما خوانندگان باید با یک متخصص واجد شرایط یا وکیل برای هر گونه نگرانی و سؤال خاص مشورت کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع آهن آلات و فولاد و موضوعات مرتبط دیگر مقالات ما را مطالعه فرمایید.
شما میتوانید برای مشاوره خرید آهن آلات و مقاطع فولادی ، برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336،شرکت آرمان گستر اقتدار( آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.
