Статья
Лазерные маркеры

УФ-лазерный маркер: как маркировать все

Лазерная маркировка — это современный и эффективный способ наносить рисунки и надписи на объекты

Для металлов предназначен иттербиевый волоконный лазер, для органических поверхностей (дерево, кожа, резина и т.п.) подходит CO2 маркираторы.

Но что делать, если необходимо работать и с металлическими и неметаллическими поверхностями? Покупать оба вида маркировщиков достаточно затратно. Также, они займут достаточно много места в мастерской или в цехе.

Решением проблемы является ультрафиолетовый лазерный маркер. Он работает с любым материалом и гарантирует долговечную маркировку высокого качества.

В статье подробнее рассмотрим особенности УФ маркеров, их принципиальные отличия от других видов и поговорим об их возможностях.

УФ маркер

Оглавление

Чем УФ маркер отличается от CO2 и оптоволоконного?

Ультрафиолетовые, оптоволоконные и газовые СО2 лазеры — это разные технологии.

Они различаются по принципу действия и сопутствующим характеристикам. Разберем ключевые отличия.

Длина волны лазера

Лазерное излучение — это один из видов физической энергии. Он представляет собой электромагнитное излучение оптического (светового) диапазона

Оно обладает следующим набором свойств: когерентность, монохроматичность, поляризованность и направленность потока излучения. Последнее свойство позволяет «обуздать» лазер и управлять его мощностью.

Излучение отличается по длине волны. Она определяет цвет, видимость лазера и его способность работать с определенными материалами. Так как разные материалы поглощают лазерное излучение с разной длиной волны.

Человеческий глаз способен увидеть спектр, примерно, от 400 до 700 нанометров. Спектр больше 700 нанометров является инфракрасным. Спектр ниже 400 нанометров ультрафиолетовым.

Видимый спектр

Длина волны для каждой из технологий составляет:

355 нм — уф маркер;
1064 нм — оптоволоконный прибор;
10,6 мкм — газовый CO2 маркировщик.

Оптоволоконный и газовый лазер работают в инфракрасном спектре. А UV-маркер в ультрафиолетом

Ультрафиолетовый источник дает более короткое излучение волны. Поэтому получается тонкий луч с энергоемким потоком. Который, в совокупности меньшей зоной теплового воздействия, делает процесс абляции более эффективным. Длительность одного импульса составляет наносекунды — поэтому нагрева вблизи области маркировки не происходит.

Принцип генерации луча

В CO2 аппаратах лазерный луч генерируется вследствие подачи высоковольтного электроимпульса в газовую среду. Самый популярным вариантом является углекислый газ.

В оптоволоконных и ультрафиолетовых лазеров используется метод диодной накачки. Он заключается в том, что источником лазерного излучения являются диоды.

В иттербиевых лазерах в качестве активной среды усиления используется оптическое волокно. Оптоволокно поглощает исходящий свет от лазерных диодов накачки. И преобразует его в лазер с длиной волны 1064 нм.

Принцип генерации луча

В ультрафиолетовых маркерах, вместо оптического волокна, используется кристаллы из титан фосфата калия. Волна последовательно проходит два кристалла. На первом длина волны преобразуется из 1064 нм в 532 нм. На втором из 532 нм в 355 нм.

Упрощенная схема генерации третьей гармоники

Диаметр пятна

Размер лазерного пятна — это площадь обрабатываемой поверхности за время одной вспышки лазера

Размер напрямую зависит от длины волны. Чем меньше длина волны, тем меньше пятно.

У UV-маркеров самый малый теоретический диаметр пятна лазера. Он составляет примерно 20 микрометров. Для сравнения, у оптоволоконных в 2,5 раза больше. А если сравнивать с газовыми, то разница составит 5 крат.

Диаметр пятна

Разнообразие обрабатываемых материалов

Короткая волна обладает высокой степенью поглощения. За счет этого достигается эффект «холодной маркировки». То есть, при УФ маркировщик не нагревает поверхность обрабатываемого материала. В отличие от других типов лазеров. Это минимизирует возможность дефекта. А также, дает возможность работать с термочувствительными материалами.

UV лазерный маркер работает с широким списком материалов, в которые входят, как металлические, так и органические структуры

Разберем возможные виды неметаллических материалов.

Пластики

Пластик — это термочувствительный материал. От температуры и сильного перегрева его деформирует и ведет. Поэтому важно быстрое лазерное воздействие небольшой площади. Для этого отлично подходит UV маркиратор. Он обеспечивает аккуратную, ровную и чистую гравировку и маркировку следующих видов пластика:

АБС;
ПБТ;
Полистирол;
Полиэтилен и т.д.

Стоит отметить, что УФ лазер работает с прозрачным пластиком. Толщина маркируемых пластиковых изделий может быть минимальна. Поэтому надписи и рисунки можно наносить на визитки, пластиковые карты и т.п.

Лазерная маркировка пластика

Читайте подробнее о лазерной резке пластика в следующей статье

Резина и силиконовые материалы

Резиновые и силиконовые поверхности не являются трудной задачей для ультрафиолетовых лазерных маркеров. Бесконтактное нанесение надписи или рисунка обеспечивает максимальную гибкость без повреждения поверхности. Геометрия изделия не искажается, кромки получаются гладкими, без наплывов. Поэтому маркиратор можно использовать для:

Кабельной продукции;
Термоусадок;
Автомобильных шин;
Резиновой одежды (сапоги, перчатки);
Ластиков, браслетов.

Лазерная резка и гравировка резины

Подробнее о специфике резки резины лазером в следующей статье

Стекло, керамика, сапфиры

Стеклянные материалы достаточно хрупки, поэтому сильный перегрев приводит к появлению трещин или полной порчи изделия. Узкий луч ультрафиолетового лазера обеспечивает точечное воздействие, без теплового нагрева. Это идеальный способ для маркировки изделий из стекла, керамики и подобных материалов.

Маркировка изделий из стекла и керамики

Узнайте больше о Гравировке по стеклу на лазерном станке

Органика

В перечень органических материалов входят: кожа, камень, дерево, ткань, бумага и др. Производители продуктов питания используют лазер для нанесения маркировки на поверхность фруктов. Этот способ экологичен, позволяет отказаться от бумажных наклеек.

Маркировка кожи, каменя, дерева, ткани и бумаги

Как гравировать на коже и кожзаме, узнайте в следующей статье

На каких материалах можно сделать цветную маркировку?

Длина волны UV лазерного маркера отлично подходит для работы со многими металлами и сплавами. Лазер при взаимодействии с поверхностью металла не отражается, а полностью поглощается, что делает процесс маркировки быстрым и эффективным.

Кроме этого, на металле можно выполнять цветную маркировку. Возможно это за счет изменения глубины маркировки. При обработке металла, на поверхности образуется оксидная пленка, которая преломляет свет и получается определенный цвет. От глубины, будет зависеть получаемый цвет. Глубина регулируется температурным воздействием лазерного луча. Например, для нержавеющей стали:

Радужный окрас на поверхности нержавеющей стали

Ультрафиолетовый маркиратор позволяет наносить цветную маркировку на следующие виды металлов:

Титан;
Латунь;
Медь;
Нержавейка;
Углеродистая сталь и другие черные металлы.

Холодная абляция

В основе работы УФ лазерных маркеров лежит процесс холодной абляции — это удаление материала с поверхности детали без нагрева самой детали.

Холодная абляция характеризуется маленькой зоной термического влияния — всего несколько микрометров. Это приводит к минимизации появления заусенцев, образования наплывов, обугливания и других дефектов материала.

Абляция дает возможность работать с маленькими деталями:

Печатные платы;
Электронные элементы;
Драгоценности;
Часовые механизмы.

Маркировка печатных плат

К преимуществам холодной абляции относятся:

Экологичность и безопасность;
Абсолютное отсутствие деформации, обрабатываемых узлов;
Возможность обработки широкого спектра изделий;
Процесс является безотходным;
Высокая точность и повторяемость;
Скорость работы.

Как понять, что вам нужен UV-маркер?

Ультрафиолетовый лазерный маркер — это высокоэффективный аппарат. Он во многом превосходит другие виды маркираторов. Но и стоимость UV-маркеров выше. Поэтому выбирать следует тщательно

И первым делом, следует определится с какими материалами будете работать. Если наносить надписи и рисунки на фанеру, то процесс окупаемости займет долгое время. А вот при работе с электронными платами или драгоценностями УФ-маркер значительно повысит производительность бизнеса. А если требуется работать со всеми видами материала (от бумаги до камня), тогда ультрафиолетовый лазер — это лучший вариант.

Второй фактор — это точность работ. UV-маркиратор обеспечивает высокую точность и аккуратность. Поэтому ему можно доверять маркировку дорогостоящих предметов: электроника, золотые кольца, алмазы, бриллианты. Поэтому его используют в медицине, приборостроении, аэрокосмической отрасли.

Третий фактор — это скорость работы. УФ-маркировщик делает работу быстро. Это позволит увеличить количество обработанных изделий, без потери качественных характеристик. Также, если данный фактор является ключевым, то модель аппарата следует выбирать помощнее. Например, лазерный маркер Wattsan UV TT JPT на 10 Вт.

Заключение

Ультрафиолетовые маркеры — это относительно «молодой» тип устройств для лазерной маркировки. Но, уже сейчас эти аппараты по многим параметрам превосходят своих товарищей.

Они точны, быстры, надежны, долговечны и обладают широкой применимостью. Поэтому если необходим универсальный маркировщик для бизнеса, мастерской или предприятия, то УФ-маркер — это отличный выбор по всем параметрам.

Наши акции

УФ-лазерный маркер: как маркировать все