"L'incisione laser è diventata il processo più importante grazie alla sua lunga durata. Crea efficacemente modelli di tracciabilità che non erano possibili con le tecniche convenzionali."
Nelle industrie di lavorazione della marcatura laser, l'incisione laser è una tecnica relativamente più veloce ed efficace per creare disegni sulle superfici dei materiali. Viene utilizzato per progettare modelli di loghi, numeri di identificazione, codici a barre per sicurezza e uso personalizzato. Rispetto ad altre tecniche di marcatura convenzionali, come la stampa, e stampigliatura, l'incisione laser offre permanenza, tracciabilità e facilità di produzione. Dalle parti automobilistiche, aerospaziali e per uso medico, la marcatura laser è altamente adatta a soddisfare questi requisiti del settore.
In questo articolo ti forniremo informazioni essenziali sull'incisione laser, sul suo meccanismo di funzionamento, sui pregi e sui limiti. Inoltre, ti aiuterà a comprendere la chiara differenza tra marcatura laser, incisione e incisione.
Cos'è l'incisione laser?
L'incisione laser è una tecnica senza contatto per rimuovere materiale. Replica codici informativi e motivi estetici sulla superficie del materiale target. Il processo tende a generare impulsi elevati del raggio laser sulla zona microscopica specifica del pezzo. Questi impulsi poi sciolgono la superficie del materiale e gli consentono di assorbire gli impulsi laser. Di conseguenza, in pochi secondi, si formano segni depressi che contengono valore estetico e informazioni.
Processo di incisione laser
L'incisione laser consente agli ingegneri di produrre parti per la tracciabilità e la sicurezza inserendovi codici a barre, numeri di identificazione e insegne.
Come funziona?
Durante il processo viene utilizzato un raggio laser a bassa potenza per generare onde laser. Nella maggior parte dei casi, per vaporizzare il materiale vengono utilizzati laser a fibra o ultravioletti. Viene determinato un punto focale dove eseguire l'incisione. Ecco una breve descrizione del processo di incisione laser:
- Inizialmente, una forma predeterminata viene progettata sul software CAD che viene poi convertita in codici G.
- Nel frattempo l'operatore pulisce in tutta sicurezza il foglio di materiale desiderato da eventuali accumuli di ruggine o polvere. Usano carta vetrata o qualsiasi spray per eliminare macchie e segni di polvere.
- Il disegno desiderato viene posizionato su un foglio di materiale per consentire a un laser di focalizzare la superficie del materiale per creare su di esso i motivi desiderati.
- Il raggio laser genera impulsi ad alta energia, rilasciando più esplosioni di energia laser a intervalli di tempo specifici.
- In qualche modo, in pochi secondi, 100,000 scariche di energia vengono rilasciate da una macchina per incisione laser a impulsi da 100 W.
- Assicurarsi che il banco di lavoro sia stabile e sicuro per trattenere saldamente il materiale.
- L'incisione laser è spesso prioritaria per la progettazione di elementi complicati.
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Marcatura, incisione e acquaforte laser: sono uguali?
La caratteristica comune è che tutti questi vengono utilizzati per creare segni duraturi sulle superfici dei materiali. Sebbene questi processi siano usati in modo intercambiabile, esistono chiare distinzioni tra loro. Scopriamolo;
Marcatura laser
La marcatura laser è un termine più ampio. È noto come processo senza contatto o scolorimento. Generalmente viene utilizzato per creare modelli permanenti sulle superfici dei materiali utilizzando un raggio laser concentrato. Per esempio; codici a barre, loghi, UID e codici QR. Il raggio laser viene generalmente eseguito utilizzando macchine laser pulsate, a fibra, UV e continue. Alcuni tipi comuni di processi di marcatura laser includono; ricottura laser, incisione, incisione, migrazione del carbonio, schiuma e colorazione.
Incisione laser su acciaio inossidabile
Il processo di incisione laser è relativamente semplice. Implica la rimozione fisica del materiale per creare una cavità per progetti 2D e 3D. L'incisione laser è particolarmente utilizzata per applicazioni personalizzate come; motivi decorativi di gioielli, numeri di serie e loghi. Questo processo è più durevole e può incidere metalli fino a 0.020" profondità e 500 micron. I tipi comuni di incisione laser includono; incisione laser, incisione laser profonda e ablazione laser. Macchine incisione laser sono disponibili con una gamma di potenza da 10 a 100 W.
3. Incisione laser
Come accennato in precedenza, l’incisione laser fonde la superficie del materiale con un raggio laser ad alta energia. È più veloce dell'incisione laser. L'incisione laser viene spesso utilizzata su metalli come; alluminio, rame, acciaio inossidabile e ferro. Tuttavia il processo è limitato a pochi contrasti incisi; ad esempio; tonalità bianche, nere e grigie. Alcuni esempi comuni includono; codici a barre, codici QR, numeri di serie, slogan del marchio e motivi.
Quali sono i vantaggi dell'incisione laser?
Di seguito sono elencati alcuni vantaggi dell'incisione laser;
- L'incisione laser è un processo più veloce rispetto ad altre tecniche convenzionali.
- Altamente efficace per produrre parti con un'usura minima dell'utensile poiché non c'è contatto fisico tra il materiale e il laser.
- Può ospitare diversi metalli, compositi e ceramiche come; zinco, acciaio inossidabile, alluminio anodizzato, acrilici, legno e carta.
- L'incisione laser è estremamente accurata e precisa per i progetti 2D e 3D.
- È conveniente per grandi lotti di produzione. Inoltre, offre personalizzazione per applicazioni personalizzate, ad esempio; regali, bigiotteria e gioielli.
- L'incisione laser richiede un'energia minima per funzionare.
Quali sono gli svantaggi dell'incisione laser?
Gli svantaggi dell'incisione laser sono dati da;
- Le parti incise al laser sono meno durevoli e sono soggette a usura.
- L'incisione laser è adatta solo con il laser a fibra perché utilizza i metalli da incidere per creare modelli diversi
- L'incisione laser è limitata ad alcuni contrasti di colore come le incisioni bianche, grigie e nere.
Materiali compatibili per l'incisione laser
L'incisione laser può produrre modelli su un'ampia gamma di materiali. La compatibilità dipende dalle proprietà del materiale e dai requisiti applicativi.
Magnesio
Tra gli altri metalli, il magnesio ha un basso punto di fusione pari a 1215 °F. Le parti in magnesio incise al laser sono relativamente più leggere. Inoltre, il magnesio ha un basso indice di riflessione, quindi le parti non richiedono alcun pretrattamento.
Portare
Il piombo facilita l'incisione grazie al suo basso punto di fusione di 621°F. Il raggio laser replica diversi contrasti di colore come grigio, bianco e nero. Il piombo viene utilizzato prevalentemente per numeri tracciabili e identificativi.
Alluminio
Un'altra lega prevalente per l'incisione laser è l'alluminio. Ha una natura leggera e punto di fusione relativamente basso di 1216 °F simile al magnesio. I gradi di alluminio più comuni per l'incisione laser sono Al 380 e 6061. Inoltre, le parti incise in alluminio possono resistere ad ambienti acidi aggressivi e ad elevata chimica.
Zinco
Rispetto ai metalli sopra menzionati, lo zinco ha un punto di fusione relativamente basso 786°F. Trova largo impiego in pressofusione prodotti. L'incisione laser può produrre contrasti elevati su parti zincate come QR e codici a barre.
Alluminio anodizzato
L'alluminio anodizzato ha caratteristiche simili all'alluminio ossidato naturalmente in termini di punti di fusione. L'unica differenza sta nello spessore della superficie. Ad esempio, l'alluminio anodizzato ha uno strato sottile di 0.002 – 0.07 mm di ossido di alluminio sulla sua superficie esterna. Questo strato impedisce alla sua superficie attacchi di corrosione. Perciò, l'incisione può essere eseguita sullo strato superiore della lega anodizzata.
Ottone laserabile
Come suggerisce il nome, l'ottone laserabile ha strati protettivi di smalto e lacca. Ciò consente all'ottone di assorbire gli impulsi laser. Tipicamente l'ottone laserabile è un indice straordinariamente riflettente tra le altre leghe metalliche.
Acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile offre due gradi di prima qualità per l'incisione laser; 306 e 316. È necessaria cautela quando si incide l'acciaio inossidabile. Perché il suo strato protettivo esterno viene rimosso durante il processo di incisione. In questo modo, la ricottura laser può essere particolarmente adatta per incidere modelli su acciaio inossidabile.
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Servizi di taglio laser presso Prolean
Tuttavia, l’incisione laser è fondamentale rispetto ad altri processi di marcatura. Perché a volte ciò provoca il restringimento, la deformazione e la distorsione della parte. Pertanto, richiede elevata precisione e accuratezza. Qui a Prolean, i nostri macchinisti tecnici e ingegneri assicurano che il tuo progetto sia realizzato nel modo giusto.
Utilizziamo tecnologie all'avanguardia con soluzioni di qualità standard per soddisfare le vostre esigenze di precisione. Inoltre, disponiamo della struttura per produrre prodotti dalla forma più semplice a quella complessa in un'ampia gamma di materiali aderendo a rigorose misure di controllo della qualità.
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Leggi di più:
- Cos'è la marcatura laser sull'estrusione di plastica?
- Processo di rivestimento laser: un processo completo
Riassumendo
La marcatura laser è diventata una tecnica ampiamente adattabile ai settori della bellezza e dell'arte fino alle industrie manifatturiere. La marcatura laser consente agli ingegneri progettisti di creare modelli complessi su vari materiali, dai metalli alla plastica. Inoltre, fornisce un ulteriore strato di protezione ai materiali contro la corrosione senza deteriorarne le proprietà effettive. L'incisione laser può produrre modelli altamente accurati con bassa energia e una quantità minima di tempo. L'integrazione CNC ha avanzato questa tecnica per portare il progetto sul mercato, il tutto in un tempo minimo.
Tuttavia, ci sono alcune limitazioni, ad esempio limitazioni all'uso del laser a fibra e delle texture, ma chiedere agli esperti OEM e ai professionisti può rendere più semplice la strada verso soluzioni di marcatura laser efficienti ed economiche.
FAQ
Q1. L'incisione laser è permanente?
Sì, l'incisione laser lascia segni con elevata tracciabilità e permanenza. I segni dell'incisione sono altamente resistenti all'usura, allo strappo e agli abrasivi. Pertanto, il suo utilizzo è comune nei dispositivi militari e medici.
Q2. Quali fattori influenzano la scelta del processo di marcatura laser?
Quando si seleziona il giusto processo di marcatura, tenere in considerazione questi punti: in primo luogo, la compatibilità dei materiali, la velocità di marcatura e la profondità di marcatura richiesta.
Q3. Quali mezzi del raggio laser vengono utilizzati nelle macchine di marcatura laser?
Alcuni mezzi laser comunemente usati sono;
- Ittrio drogato con neodimio
- Gas CO2
- Coloranti organici in forma liquida
- Granato di alluminio (solido)
Q4. Quali materiali non sono compatibili con l'incisione laser?
Alcuni elementi alogeni e materiali termoplastici non sono compatibili con l'incisione laser. Questi includono; cloruro di polivinile, ossido di berillio e polivinilbutirrale (PVB).
Q5. L'incisione laser può creare motivi sul vetro?
Sì, il vetro può essere acidato e inciso indipendentemente dalla sua forma. Durante il processo gli impulsi laser fondono e deformano la superficie del vetro. Quindi rafforzando gli ossidi metallici e la silice presente nel vetro reagiscono con l'aria per formare motivi estetici.
Q6. Quali materiali possono essere facilmente incisi al laser?
La scelta del materiale appropriato dipende dai punti di fusione e dai requisiti applicativi. Alcuni esempi includono; magnesio, alluminio, zinco, piombo, acciaio,
D7. Le macchine laser sono costose?
Beh, dipende da alcuni fattori, come il tipo di laser, l'incisione richiesta e il materiale su cui eseguire l'incisione. In genere, una macchina laser costa tra $ 300 a $ 500,000. Inoltre, ci sono anche opzioni manuali e automatizzate. L'incisione laser automatica è più precisa ma comporta costi iniziali di utilità elevati.
Risorse
Martin Ehrhardt, Pietro Lorenz, Klaus Zimmer, (febbraio 2012), Modifica della superficie mediante incisione laser utilizzando uno strato adsorbito sulla superficie: Thin Solid Films: DOI: 10.1016/j.tsf.2012.01.014, Estratto da Sportello di ricerca
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