오늘날 모든 재료에 마킹할 수 있는 다양한 유형의 마킹 레이저가 있습니다. 몇 년 전까지만 해도 마킹 가능한 소재의 품질과 범위에 한계가 있었지만 이제는 그렇지 않습니다. 

재료 유형과 예상 결과에 따라 올바른 레이저 마커를 찾을 수 있습니다.

 

이러한 광범위한 가능성을 고려할 때 적합한 레이저를 선택하는 것은 쉬운 일이 아니며 업계의 많은 작업자에게 어려운 일이 될 수 있습니다. 이 기사에서는 필요에 맞는 올바른 레이저 마커를 선택할 때 염두에 두어야 할 사항을 명확히 하려고 합니다.

 

먼저 레이저 특성과 부품의 재료 특성을 이해해야 합니다.

 

선택할 때 고려해야 할 주요 매개변수는 재료 유형, 마킹 품질, 달성할 미학 및 속도입니다. 독립형 레이저 마커의 경우 속도는 주기 시간으로 식별됩니다. 주기 시간은 구성 요소가 시스템 도입부터 2D 코드 판독(해당하는 경우)까지 전체 마킹 경로를 완료하는 데 걸리는 시간입니다.

 

가장 자주 들어본 레이저 중에는 Fiber, Wave, UV 및 물론 CO2 레이저가 있습니다. 이들 각각은 다른 것보다 한 재료에 더 많이 적응합니다. 일반적으로 우리는 파이버 레이저가 금속에 미치는 총 효과에 대해 알고 있습니다. Green Wave 레이저는 더 유명한 UV 레이저와 같은 플라스틱에 더 적합합니다. CO2 레이저는 유기 재료 마킹에 가장 널리 사용됩니다. 파이버 범주 내에는 특정 응용 분야에 적합한 기술적 대안도 있습니다. 우리는 MOPA 레이저와 Picosecond 레이저에 대해 이야기하고 있습니다. 이 기사의 끝에서 더 자세히 논의할 것입니다.

마킹할 재료가 레이저 자체의 파장에서 레이저 광을 흡수하는 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 철 및 비철 재료는 1064nm에서 탁월한 흡수력을 보이는 반면, 귀금속은 355 및 532nm에서 뛰어난 흡수력을 보입니다. 플라스틱은 또한 더 높은 파장의 레이저 출력을 흡수합니다.

 

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레이저 기술

Nd:YAG 레이저는 거의 30년 전에 시장에 소개되었으며 아마도 업계에서 가장 유명하고 잘 알려진 레이저일 것입니다. 이것은 그것이 다루는 많은 수의 응용 프로그램 때문입니다. 원래 이 레이저는 램프 펌프였습니다. 그들은 나중에 램프를 다이오드로 대체하면서 진화했습니다. 다이오드 기반 시스템은 뛰어난 예상 서비스 수명으로 견고합니다. Nd: YAG 레이저의 장점은 레이저 빔 품질입니다. 이는 스폿 크기가 작기 때문입니다. 이것은 짧은 펄스와 함께 날카롭고 선명한 표시와 작은 문자가 있는 깊은 조각에 유용할 수 있는 높은 피크 전력을 생성합니다.

 

MARCATURA-INCISIONEVS

 

바나데이트 레이저는 1064, 532(녹색) 및 355nm(파란색)의 세 가지 다른 파장에서 방출할 수 있습니다. Vanadate 레이저는 또한 다이오드 펌핑되며 특히 절제 마킹 및 열 영향부 응용 분야에 적합합니다. 바나듐산염 레이저 적용 분야 중 가장 큰 분야 중 하나는 Day&Night Marking입니다. 이 경우 레이저는 구성 요소(일반적으로 자동차 내부의 버튼)의 상단 코팅을 제거하여 기능 표시기가 있는 표면을 노출시킵니다. 이 버튼은 백라이트이므로 그 효과는 우리 모두가 스테레오, 윈도우 또는 에어컨의 버튼에서 알고 있는 것과 동일합니다.

 

파이버 레이저의 출현은 레이저 및 마킹 분야에서 진정한 혁명을 의미했습니다. 파이버 레이저는 모든 응용 분야의 초점이 되었으며 거의 ​​모든 시장 요구 사항에 맞게 테스트 및 개선되었습니다. 금속 레이저 마킹에 특히 효과적입니다.

 

한 가지 명심해야 할 점은 모든 고체 레이저의 출력은 시간이 지남에 따라 저하되지만 레이저가 공장에서 출고된 날과 동일한 출력을 유지하도록 시스템을 보정할 수 있다는 것입니다. 이렇게 하면 레이저가 도착하여 생산에 투입된 날과 동일한 마킹 품질과 속도를 유지할 수 있습니다.

 

파이버 레이저 파장은 1064µm이며 초점 직경이 매우 작습니다. 이는 동일한 평균 출력 전력으로 CO2 레이저보다 100배 더 높은 강도 증가로 이어집니다.

 

 

빔 속성

가우시안 빔은 M²가 1이며 사용되는 파장 및 광학 장치와 관련하여 가장 작은 스폿 크기를 허용합니다. Nd: YAG 및 바나데이트 레이저 마킹 시스템에서 가능한 최상의 빔 품질은 M²가 1.2입니다. 광섬유 기반 시스템은 일반적으로 M² 값이 1.7입니다. 이것은 더 큰 스폿 크기와 더 적은 전력 밀도를 의미합니다. 더 나은 빔 품질은 더 작은 선폭, 더 선명한 윤곽, 더 높은 마킹 속도(고출력 밀도로 인해) 및 더 깊은 조각을 의미합니다.

 

맥박 반복률

YAG 및 바나데이트 레이저는 피크 출력 및 펄스 반복 주파수 범위와 관련하여 파이버 레이저와 매우 다릅니다. MOPA 레이저와 같은 특수 파이버 시스템의 경우 펄스 지속 시간을 조정할 수 있습니다.

 

마킹 시스템의 일반적인 기준 값

전형적인 가치 YAG VANADATE YTTERBIUM

펄스 기간(ns)

10-150

5-30

10-200

빔 품질(M²)

<1.2

<1.2

<2

피크 전력(kW)

높은 100kW

중형 80kW

낮은 10kW

평균 전력(W)

5-30

5-40

10-50

펄스 반복 주파수 범위

5-80kHz

20-120kHz

20kHz~1MHz

애플리케이션

레이저 마킹에 사용되는 가장 일반적인 용어로는 조각, 어닐링, 선택적 제거 및 표면 제거가 있습니다. 용도와 재료에 따라 한 가지 유형의 레이저가 다른 유형보다 더 적합합니다. 예를 들어 Day&Night 구성 요소를 보면 바나듐산염 레이저가 잘 작동합니다. 표면 제거 공정은 짧은 펄스와 반복 속도라는 이 레이저의 특성에 맞게 조정됩니다. 플라스틱 부품이 타는 것을 방지하려면 속도가 중요합니다.

 

어블레이션은 양극 산화 처리된 알루미늄에 레이저 마킹을 하는 일반적인 방법이기도 합니다.

 

 

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특수 파이버 레이저가 효과적인 또 다른 매우 일반적인 응용 분야는 의료 부품에 대한 어닐링입니다. 이들은 일반적으로 스테인리스 스틸과 티타늄으로 만들어집니다. 물론 우리는 보철물, 수술 도구 및 치과 구성 요소와 같은 모든 구성 요소에 대해 이야기하고 있습니다. 피코세컨드 레이저의 높은 피크 출력은 흑색 및 만져볼 수 없는 마킹을 달성하는 데 이상적입니다.

 

이 레이저 마킹의 패시베이션 주기 및 공격적인 에이전트로 인한 부식에 대한 내성은 다른 경우보다 더 중요합니다. 이는 레이저 마킹을 사용하여 해당 구성 요소에 대한 몇 가지 중요한 치수 정보를 의사에게 표시할 수 있기 때문입니다. 피코세컨드 레이저의 낮은 반사 효과는 의료 분야에서 다른 제품보다 이 제품을 선호하는 또 다른 요소입니다.