Фибер лазер vs CO₂ vs UV лазер: Тэмдэглэх төхөөрөмжөөс аль нь танд тохирох вэ?

Долгионы онцлог шинж чанар: Эрдэс лазер - CO₂ - UV лазер

Лазерын технологийн үндсэн зарчим: Долгионы урт болон материалын харилцан үйлчлэл

UV лазерийн тэмдэглэгээ ажиллагаа нь хоорондын хамаарлаас хамаардаг нягтны дэлгэрэнгүй болон материалын шингээх чанар . Шилэн лазер (800-2200 нм долгионы урт) ган, хөнгөн цагаан, титаны хайлш шиг металл тэмдэглэхэд онцгой сайн бөгөөд CO₂ лазер (10.6 μм долгионы урт) мод, акрил, эдлэл зэрэг органик материалыг хэлбэлзлийн энерги дамжуулалтаар зорьж эсгэдэг.

Материалын хариу үйлдэлд гарах гол ялгаа:

• Толерхөг металлууд инцидент лазерын энергиийн 60% -ийг ойлгодог (NIST 2023).
• ABS шиг термопластик нь инфра улаан лазерын цацрагаас 30 дахин илүү үр ашигтайгаар УВ лазерын долгионы уртыг (355 нм) шингээнэ.
• УВ лазерууд эмнэлгийн ангиарсан силикон дээр дулааны нөлөөг хамгийн бага байлгаж маш нарийн тэмдэглэл (<5 мкм) хийдэг.

Гурван удирдах зарчим:

1. Шингээлтийн гүн – UV долгионы урт нь гадаргын 0.1-10 мкм давхарганд харилцан үйлчилдэг.
2. Фотоны энерги дэхь зааг – CO₂ лазер нь поликарбонатын хувьд 25 W·cm−² шаарддаг бол зөөн хайлш төрлийн лазерийн хувьд хөнгөн цагаан дээр 450 W·cm−² шаардана.
3. Дулааны тайван байдалд орж буй хугацаа – Мэдрэг материалыг муруйцаас хамгаалахын тулд импульсын урт нь 20 нс-аас бага байх ёстой.

Орчин үеийн системүүд одоо долгионы уртыг тохируулж болох модуль металл (1064 нм) ба пластик (355 нм) маркыг тэмдэглэхэд ашигладаг боловч онцгой лазер нь чадлын нягтээр илүү (тусгай зөөн лазерын хувьд 220 кВт·см−²).

Инфра улаан эрдэс лазер: Металлд гүнзгий нэвтрэх чадвартай

Инфра улаан туяаны ширхэг лазер 1064нм долгионы урттай, металыг өндөр нарийвчлалтай төвлөрүүлдэг. Урт долгионы урт нь металлын торонд доторх фоторон шингэх үзэгдэл боломжтой болгох бөгөөд материалыг дотор нь өөрчлөх боломжийг олгодог. Энэ гүн зүсэлт нь бусад тэмдэглэх арга замаар гардаг шиг тэмдгийг зөгийдөхгүйгээр бат бөх байлгахын тулд арын талын термик халалтаар өнгө өөрчлөх процессийг ашигладаг — энэ нь металлыг халааж исэлдүүлэх үед өнгийг өөрчлөх, гэхдээ металлын өөрийг нь өөрчлөхгүй байлгах процесс юм. Энэ процессийг зэвэрдэггүй ган, титан, хөнгөн цагаан хэсгүүд дээр аж үйлдвэрийн хэрэглээнд ашигладаг бөгөөд эдгээр нь элэгдэлд тэсвэлтэй байх шаардлагатай байдаг.

CO₂ лазер: Органик бодисын хувьд 10.6μм долгионы уртын оптималь урт

CO₂ лазерын 10.6-микрометр долгионы урт нь органик материалын молекулын хэлбэлзлийн давтамжтай таарч байна. Энэхүү хүрэлцээ нь гэрлийн энергиийг дулаан болгон хувиргаж, хянах боломжтойгоор материалыг шууд халааж хувиргах үзэгдэлд хүргэдэг. Мод, акрил, арьс, нийлмэл пластик энэ инфра улаан туяаг шингээн авдаг бөгөөд тархалтын нөлөөгүй байна.

УВ Лазер: 355нм Фотоны энерги ашиглан хөнгөн тэмдэглэл хийх

УВ лазер нь термал процессын оронд фотохимийн урвалыг эхлүүлэхэд өндөр энерги бүхий 355нм фотон ашигладаг. Энэ "хөнгөн тэмдэглэл" нь разрушитель дулааны бүсийг үүсгэхгүйгээр молекулын холбоог задалдаг. Мэдрэг электроник ба эмнэлгийн багаж төхөөрөмжинд хор хөнөөлгүйгээр серийн дугаар, UDI кодыг тавихад ашигладаг.

Материалын нийцэлт хуваагдал

Металл ба хайлш: Фибер лазерын давамгай байдал VCS технологитой

Фибер лазерууд нь гүнзгий металл шингээлтийг сайжруулах бөгөөд VCS (босоо кавитет гадаргуугаас цацруулах) системийг хөнгөн цагаан, цуврамтгай ган, титаны хувьд тогтоож өгдөг байдаг. 1064 нм давтамж нь гадаргууг мөнхөд нь халааж, зэврэлтэнд тэсвэлтэй, урт хугацаанд хадгалагдах цуврал кодыг бүтээдэг.

Мод/Түүн/Пластикийн эд анги: CO₂ лазерын олон талт чанар

CO₂ лазерууд нь 10.6 мкм долгионы урттай таарч органик материалыг илүү сайн шингээдэг тул органик материалын хувьд бусад лазеруудаас давуу талтай байдаг. Энэ долгионы урт нь мод, акрил, түүн, полимерийн молекулын холбоог идэвхжүүлдэг бөгөөд түлэгдэлгүйгээр хурдан гравировка хийх боломжийг олгодог. PVC, ABS, поликарбонатын хувьд тохируулгыг өөрчлөх замаар багцын хувьд FDA-аар дөвшөөгдсөн кодыг хадгалах болон дулааны деформацийг сэргийлж болно.

Мэдрэг электроник: Хэт ягаан лазерын нарийн тэмдэглэлийн нарийвчлал

УВ цацраг нь термийн бус фотохимийн урвал ашиглан ажилладаг бөгөөд цахиурын вафель, хэвлэмэл хэлхээний самбар эсвэл алтлагдсан холболтуудад чухал ач холбогдолтой. Тэдгээрийн 355 нм фотонууд нь дулаан үүсгэхгүйгээр атомын холбоог тасалж, эсэргүүцэгч болон микро чип дээр 25 мкм-ийн алфавит тоон дугаарлалтыг хийж чадна.

Салбарын онцлог хэрэглээний жишээ

Автомашинд: Туршлагатай хэсгийн илрүүлэлтэнд ширэглэгдэх лазерууд

Ширэглэг лазерын систем нь тогтвортой бүртгэл шаардлагатай хөдөлгүүрийн блок, дамжуулалтын хэсгүүд, тээврийн хэрэгслийн дугаар (VIN) дээр тэмдэглэл тавихад онц дээр. Тэдгээрийн өндөр пик күүнд хүрэх чадвартай ба инфра улаан туяа нь металл гадаргуугийн бүтцийг алдагдуулахгүйгээр нэвтэрдэг.

Эмнэлэг: UDI-д захирагдах төхөөрөмжийн тэмдэглэлтэй УВ лазер

Эмнэлгийн төхөөрөмжийн үйлдвэрлэгчид FDA-гийн өвчтөнд харгалзах төхөөрөмжийн идентификацийн (UDI) шаардлагыг хангахын тулд УВ лазерыг ашигладаг. 355 нм долгионы урт нь халууны нөлөөгүйгээр мэс засал хийх багаж, ургамал дээр микро хэмжээний мэдээллийн матрицын код үүсгэдэг.

Цахилгаан электроник: PCB дугаарлалтад УВ Оптибим технологи

UV Optibeam технологи нь хэпечат хэлхээний самбар (PCB) болон хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийг тэмдэглэхэд микрон түвшний нарийвчлалд хүрэх боломжийг олгодог. Фотохимийн абляцийн процесс нь зэврүүлэлтийн үр дүнд үүсэх термал халдлыг үл тоомшруулан шууд цахиурын дэлгэцэн дээр уншигдах QR кодыг боловсруулдаг.

Хөшөө зүсэлт: Органик материалыг энгэрэхэд CO₂ лазер ашиглах

CO₂ лазер нь байгалийн орчинд хүрэлцэхгүйгээр боловсруулах аргаар хөшөө зүсэгчид, дизайнерүүдэд өргөн хэрэглэгддэг. Мод, даавуу, акрилын эсед целлюлозыг 0.1 мм-с бага утгатай гүнээр хяналагдах хэмжээнд ууршуулахад 10.6μm долгионы урт ашигладаг.

Термал нөлөө болон тэмдэглэгээний чанарын шинжилгээ

Аннил халах болон абляцийн арга: Термал нөлөөллийн бүсийг харьцуулах

Аннил халах болон абляцийн тэмдэглэх аргууд нь материалын шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг термал стрессыг үүсгэдэг. Металлыг аннил халаах үед лазер нь гадаргууг 750–1100°C хүртэл халааж, контроллоор термал тэлэлтийг дамжуулан исэлдүүлэх урвалыг идэвхжүүлдэг. Абляцийн арга нь хуванцар зэрэг органик материалыг ууршуулдаг ч ихэвчлэн ирмэгийг нь төмрийрүүлж, дотоод стрессын концентрацыг үлдээдэг.

Хэт ягаан туяаны хүйтэн тэмдэглэгээ: Материалын бүрэн байдал хадгалах

Дулааны процессуудаас ялгаатай нь, Хэт ягаан туяаны лазер нь дулааныг бүүлүүр дамжуулахгүйгээр фотохимийн урвалын замаар ажилладаг. 355нм долгионы урт нь 3.5 эВ фотон энергитэй бөгөөд молекулын холбоог таслахад хангалттай боловч материал дээрх температурыг ач холбогдолтойгоор нэмэгдүүлэх чадвартай байдаггүй.

Орчин үеийн дүрэм журамд нийцэх шаардлагууд

Эмнэлгийн багажны UDI стандарт: Хэт ягаан туяаны лазер шаардлагатай

Хэт ягаан туяаны лазер нь стерилийн баглаа боодол эсвэл био-тохиромжтой гадаргуугийн бүрэн байдалд хохирол учруулахгүйгээр UDI-д тохирох тэмдэглэгээ хийх боломжийг олгодог. Хүйтэн тэмдэглэх чадвар нь нарийн багажинд тогтвортой өндөр контрастын код үүсгэх болон FDA-ийн 21 CFR хэсэг 11 шаардлага зөрчих боломжтой материал дэхь эвдрэлийг урьдчилан сэргийлдэг.

Агаарын тээврийн хөтөлбөр: Зэрэгцээ лазерын гүн зохицуулах

Зэрэгцээ лазер нь шууд хэсгийн тэмдэглэгэ (DPM) гүнийг нарийн зохицуулах замаар агаарын тээврийн AS9100 стандартыг хангаж байна. Өөрчлөгдөх долгионы урт нь турбины хөтөл, газар дохиолох тулгуур, бүтцийн хайлш дээр 0.001-0.5 мм нэвтрэх гүнтэй исэлдүүлэх тэмдэглэгээ үүсгэдэг.

Сонголтын гарын авлага: Лазерыг таны шаардлагатай харгалзуулах

Идеал лазерийн систем нь материалын шинж чанартай долгионы уртын шинж чанарыг тохируулах ёстой. Цахилгаан дамжуулах тэмдэглэгээний хэрэгцээ шаардлагатай гүн, устаж болошгүй тэмдэглэлтэй нисэх онгоцны хяналтын хэсгүүдийг оруулж авахын тулд ширхэг лазер нь хамгийн үр ашигтай сонголт юм. CO₂ систем нь мод, эсвэл элсэн чулуутай ажиллах үед шилэн байдал нь цэвэр тод тэмдэглэлийг үүсгэдэг шингэнийг шилжүүлэхэд маш сайн ажилладаг. Хүйтэн тэмдэглэгээ болон нарийн тэмдэглэгээнд (UDI тэмдэглэгээ орно) хэрэглэх УВ лазер; UDI-ийн шаардлагад нийцсэн эмнэлгийн багаж, эсвэл мэдрэг электрон төхөөрөмжинд эд анги нь хор хөнөөлгүйгээр 20 мкм-ээс бага хэмжээний хүйтэн микро тэмдэглэгээ хийх.

Гурван чухал хэмжээсийг үнэлэх: материалын шингээх спектр, FDA 21 CFR Хэсэг 11-тэй төсөөтэй зохицуулалтын шаардлагууд, үйлдвэрлэлийн хэмжээ. Тэмдэглэх гүнээр тодорхойлогдох халууны мэдрэг чанарыг харьцуулан шалгаж, муудалт үүсэхээс сэргийлэх.

Түгээмэл асуултууд

Шилэн ширхэг, CO₂ ба УВ лазерийн гол ялгаа юу вэ?

Фибер лазерууд нь 1064нм-д ажилладаг бөгөөд металлыг тэмдэглэхэд тохиромжтой байна. Харин СО₂ лазерууд нь 10.6мкм-д органик материалыг тэмдэглэхэд илүү тохиромжтой байдаг. УВ лазерууд нь дулаан үүсгэхгүйгээр мэдрэг материалыг тэмдэглэхэд 355нм фотоныг ашигладаг.

Органик материалыг тэмдэглэхэд аль лазер нь илүү тохиромжтой вэ?

СО₂ лазерууд нь 10.6мкм долгионы урттай байдаг учраас мод, акрил, цутгал гэх мэт органик материалыг гравировка хийхэд тохиромжтой юм.

УВ лазеруудыг эмнэлгийн болон цахилгаан хэрэгслийн хэсгүүдэд ашиглаж болох уу?

Тийм ээ, УВ лазерийн тэмдэглэгээ нь мэдрэг электроник болон эмнэлгийн хэсгүүдэд хүйтэн тэмдэглэгээ хийх чадвартай тул үр дүнтэй байдаг.