Prinsip dasar dari sistem penandaan laser adalah sinar laser kontinu berenergi tinggi yang dihasilkan oleh generator laser, dan laser terfokus bekerja pada material cetak, yang membuat material permukaan meleleh atau bahkan menguap seketika. Dengan mengendalikan lintasan laser pada permukaan material, tanda grafis dan grafik yang dibutuhkan dapat dibentuk.
Penandaan laser dicirikan oleh pemrosesan nonkontak, yang dapat ditandai pada permukaan berbentuk khusus apa pun tanpa deformasi dan tekanan internal. Cocok untuk menandai bahan seperti logam, plastik, kaca, keramik, kayu, kulit, dll.
Sistem Penandaan Mode Masker
Penandaan topeng juga disebut penandaan proyeksi. Sistem penandaan topeng terdiri dari laser, topeng, dan lensa pencitraan. Prinsip kerjanya adalah sinar laser yang dipantulkan oleh teleskop diproyeksikan secara merata pada topeng yang dibuat sebelumnya, dan cahaya ditransmisikan dari ruang yang diukir. Pola pada pelat topeng dicitrakan ke benda kerja (bidang fokus) melalui lensa. Biasanya, setiap denyut dapat membentuk penanda. Permukaan material yang disinari oleh laser dipanaskan dengan cepat hingga menguap atau menghasilkan reaksi kimia, dan warnanya berubah untuk membentuk tanda yang jelas dan dapat dibedakan. CO2 laser dan laser YAG biasanya digunakan untuk penandaan mode masker. Keuntungan utama penandaan mode masker adalah satu pulsa laser dapat membuat tanda lengkap yang mencakup beberapa simbol sekaligus, sehingga kecepatan penandaannya cepat. Untuk produk dalam jumlah besar, penandaan dapat dilakukan langsung pada jalur produksi. Kerugiannya adalah fleksibilitas yang buruk dan penggunaan energi yang rendah.
Sistem Penandaan Array
Ia menggunakan beberapa laser kecil untuk memancarkan pulsa pada saat yang sama. Setelah melewati reflektor dan lensa pemfokus, beberapa pulsa laser akan melelehkan lubang-lubang kecil dengan ukuran dan kedalaman yang seragam pada permukaan material yang ditandai. Setiap karakter dan pola terdiri dari lubang-lubang hitam bulat kecil ini, umumnya 5 titik dalam guratan horizontal dan 7 titik dalam guratan vertikal, sehingga membentuk susunan 5 × 7. Umumnya, eksitasi RF daya rendah CO2 Laser digunakan dalam penandaan array, dan kecepatan penandaannya dapat mencapai hingga 6000 karakter/mu. Oleh karena itu, laser telah menjadi pilihan ideal untuk penandaan online berkecepatan tinggi. Kerugiannya adalah laser hanya dapat menandai karakter dot matrix, dan hanya dapat mencapai resolusi 5 × 7, yang tidak dapat digunakan untuk karakter Cina.
Sistem Penandaan Pemindaian
Sistem penandaan pemindaian terdiri dari komputer, laser, dan mekanisme pemindaian XY. Prinsip kerjanya adalah memasukkan informasi yang diperlukan untuk menandai ke dalam komputer. Komputer mengendalikan laser dan mekanisme pemindaian XY sesuai dengan program yang dirancang sebelumnya, sehingga titik laser berenergi tinggi yang diubah oleh sistem optik khusus dapat memindai dan bergerak pada permukaan yang telah dikerjakan untuk membentuk tanda.
Secara umum, mekanisme pemindaian XY memiliki 2 jenis struktur: satu adalah pemindaian mekanis, yang lainnya adalah pemindaian galvanometer.
Pemindaian Mekanis
Sistem penandaan pemindaian mekanis tidak menggerakkan sinar dengan mengubah sudut rotasi cermin, tetapi menggeser koordinat XY cermin dengan metode mekanis, sehingga mengubah posisi sinar laser yang tiba di benda kerja. Mekanisme pemindaian XY dari sistem penandaan ini biasanya dipasang kembali dengan plotter. Proses kerjanya: sinar laser melewati reflektor yang memutar jalur cahaya, dan kemudian melalui pena cahaya (lensa pemfokus) untuk menembak pada benda kerja yang akan diproses. Di antara mereka, lengan pena plotter hanya dapat bergerak maju mundur sepanjang sumbu x dengan reflektor; pena cahaya dan reflektor atasnya (keduanya tetap bersama) hanya dapat bergerak sepanjang arah sumbu y. Di bawah kendali komputer (biasanya melalui port paralel untuk mengeluarkan sinyal kontrol), pergerakan pena cahaya dalam arah Y dan pergerakan lengan pena dalam arah X dapat membuat laser keluaran mencapai titik mana pun di bidang, sehingga menandai grafik dan karakter apa pun.
Pemindaian Galvanometer
Sistem penandaan pemindaian galvanometer terutama terdiri dari laser, cermin defleksi XY, lensa pemfokus, dan komputer. Prinsip kerjanya adalah sinar laser mengenai 2 cermin (cermin getar), dan sudut pantulan cermin dikontrol oleh komputer. 2 cermin dapat memindai sepanjang sumbu X dan Y secara berurutan, sehingga mencapai defleksi sinar laser, sehingga fokus laser dengan kerapatan daya tertentu bergerak pada material penanda sesuai dengan persyaratan yang diperlukan, sehingga meninggalkan tanda permanen pada permukaan material dan titik pemfokusan. Dapat berupa lingkaran atau persegi panjang.
Dalam sistem penandaan galvanometer, grafik vektor dan karakter dapat digunakan. Metode ini menggunakan perangkat lunak grafik di komputer untuk memproses grafik. Metode ini memiliki karakteristik efisiensi tinggi, presisi baik, dan tidak ada distorsi, yang sangat meningkatkan kualitas dan kecepatan penandaan laser. Pada saat yang sama, metode penandaan tipe galvanometer juga dapat diadopsi, yang sangat cocok untuk penandaan daring. Menurut jalur produksi dengan kecepatan yang berbeda, satu galvanometer pemindaian atau 2 galvanometer pemindaian dapat digunakan. Dibandingkan dengan penandaan larik yang disebutkan di atas, metode ini dapat menandai lebih banyak informasi kisi.
Secara umum, sistem penandaan pemindaian galvanometer menggunakan laser serat dengan panjang gelombang kerja pompa optik kontinu 1.06 μ m, dan daya keluarannya adalah 10 ~ 120WOutput laser dapat berupa kontinu atau Q-switched. RF yang dikembangkan CO2 laser juga digunakan dalam mesin penanda laser pemindai galvanometer.
Penandaan pemindaian galvanometer telah menjadi produk utama karena rentang aplikasinya yang luas, penandaan vektor dan penandaan dot matrix, rentang penandaan yang dapat disesuaikan, kecepatan respons yang cepat, kecepatan penandaan yang tinggi (ratusan karakter dapat ditandai per detik), kualitas penandaan yang tinggi, kinerja penyegelan jalur optik yang baik, dan kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap lingkungan. Ini telah menjadi produk utama dan dianggap mewakili arah pengembangan mesin penanda laser di masa mendatang. Ini memiliki prospek aplikasi yang luas.
Laser yang digunakan untuk penandaan terutama mencakup laser serat dan CO2 laser. Laser yang dihasilkan oleh laser serat dapat diserap dengan baik oleh logam dan sebagian besar plastik, dan panjang gelombangnya (1.06 μ m) dan titik fokus kecil cocok untuk penandaan resolusi tinggi pada logam dan bahan lainnya. Panjang gelombang CO2 laser adalah 10.6 μ M. Produk kayu, kaca, polimer dan sebagian besar bahan transparan memiliki efek penyerapan yang baik, sehingga sangat cocok untuk menandai pada permukaan non-logam.
Kerugian dari laser serat dan CO2 laser adalah kerusakan termal dan difusi termal material yang serius, dan efek tepi panas sering membuat label menjadi kabur. Sebaliknya, sinar UV yang dihasilkan oleh laser excimer tidak memanaskan material, hanya menguapkan permukaan material, yang menghasilkan efek fotokimia pada struktur permukaan dan meninggalkan bekas pada permukaan material. Oleh karena itu, saat menandai dengan laser excimer, tepi tanda sangat jelas. Karena penyerapan sinar ultraviolet yang kuat, efek laser pada material hanya terjadi pada lapisan permukaan material, dan hampir tidak ada fenomena terbakar pada material. Oleh karena itu, laser excimer lebih cocok untuk penandaan material.
