Priemyselná výroba čoraz častejšie vyžaduje individuálne a trvalé označenie jednotlivých dielcov a konštrukčných skupín. Bezdotykové popisovanie laserom sa vyznačuje tým, že dokáže pojať popisovaný obrazec, rôznorodosťou materiálov a geometriou výrobkov v takmer akejkoľvek kombinácii. Proces je pritom maximálne presný a ekonomický.
Popisovanie firemného loga či výrobku je na označenie produktu bežné. Pri sprísnených zákonoch o zárukách na výrobky a certifikáciách vzniká dôležitý priestor na použitie laserového popisovania pri popisovaní strojovo čítaných kódov, čiarových kódov či dvojrozmerného priestorovo úsporného variantu dátového matričného kódu.
Flexibilný pri aplikovaní
Kódy majú vysokú hustotu obsahu informácií na najmenšej ploche, preto ich možno veľmi rýchlo popísať. Pomocou popisovania laserom možno objekty popísať kódmi so zašifrovaným sériovým číslom, aktuálnym dátumom výroby a inými premennými údajmi.
 |
| Popisovať možno dokonca i diely v tvare valca po celom obvode |
Ubratím vrstvy laku sa popisujú prepínače a ovládacie členy s dizajnom deň – noc, pričom sa základný lak, resp. polopriesvitný základný materiál, nesmie poškodiť. Na tento účel treba použiť laser s vysokou stabilitou od pulzu k pulzu (puls-zu-puls-stabilität). Keďže sa pritom požaduje vysoká ostrosť okraja laserom vytvorených symbolov, významnú úlohu má i kvalita a schopnosť zaostrovania laserového lúča.
Aj popisovanie stupníc vo všetkých tvaroch a veľkostiach je častým použitím laserového popisovania. Tu možno preniesť namerané údaje priamo do popisovaného obrazca.
Výhody popisovania laserom
Doplnková výbava „Marking on the Fly“ umožňuje popisovať dielce aj počas ich pohybu popri popisovacom zariadení, napríklad na výrobnom páse. Takto možno popisovať malé elektronické komponenty alebo hadice a káble počas ich pohybu. Popisovanie laserom má široké pole pôsobnosti a udomácnilo sa takmer vo všetkých priemyselných odvetviach, napríklad v automobilovom, elektronickom a medicínskom priemysle.
V porovnaní s konvenčnými procesmi, ako sú pečiatkovanie, razenie, gravírovanie, leptanie či tampónová tlač, ponúka popisovanie laserom množstvo výhod:
- rôznorodosť materiálov, ktoré možno obrábať,
- vysoká miera presnosti a opakovateľnosti,
- vysoká rýchlosť popisovania a krátke časy taktov,
- možnosť dosiahnuť aj na ťažko dostupné miesta,
- ľubovoľná geometria popisu, atď.
Čo sa deje pri popisovaní
Ako verzie procesu popisovania laserom poznáme gravírovanie, zmenu farby a vybielenie, napenenie, ako aj ubratím krycích vrstiev. Na dosiahnutie dobre čitateľného a vysoko hodnotného popisu pri krátkom výrobnom čase trh ponúka špeciálne plasty s prísadami citlivými na laser. Chemická skladba plastov sa dá vďaka určitým prísadám zmeniť – takto sa materiál prispôsobí podľa aplikácie alebo výrobku. Niektoré plasty možno dobre popisovať aj bez prísad.
Veľa plastov sa dá popisovať s minimálnym poškodením a zanedbateľným ovplyvnením materiálu. Vlastnosti povrchu materiálu ostávajú úplne zachované a farebné zmeny dosahujú ostré kontrasty. Dokonca i plasty ľudským okom vnímané ako priesvitné možno bleskovo popísať s vysokým kontrastom. Na základe veľkého množstva materiálov sa výrazne mení vzájomné pôsobenie laserového lúča a materiálu.
Reakcia na laserové žiarenie závisí od vlastností materiálu súčiastky a od vlnovej dĺžky lasera. Minimálna tepelná vodivosť plastov spôsobuje len minimálne energetické straty počas procesu. Efekt umožňuje podstatne vyššie rýchlosti popisovania ako v prípade kovov. Na umožnenie procesu musí materiál v dostatočnej miere absorbovať laserové žiarenie. Pri plastoch hrá veľkú úlohu priepustnosť a optická hĺbka vniknutia v oblasti niekoľkých μm a rozptyl.
Na špeciálne aplikácie sa volí najvhodnejšia laserová vlnová dĺžka. Makromolekulárna polymérová matrica najlepšie absorbuje v dolnej oblasti UV a v infračervenej oblasti dlhých vĺn. Absorpcia je však veľmi ovplyvnená prísadami, plnivami a pigmentmi, ktoré lepšie absorbujú v rozličných oblastiach vlnových dĺžok – často pri 532 nm (zelená). Umožňuje to dosiahnuť vyššie rýchlosti obrábania a lepší kontrast – rozhodujúce faktory pre voľbu laserového systému. Pri vlnovej dĺžke 355 nm môžu v procese popisovania laserom dominovať fotochemické reakcie ako porušenie chemických väzieb pri vysokej fotónovej energii, kým pri 1 064 nm sa vyskytuje termochemická reakcia (karbonizovanie). Preto sa popisovanie s neporušeným povrchom pri 355 nm často označuje ako „studené popisovanie“.
TEXT/FOTO: Ivan Blaži, TRUMPF Slovakia, s. r. o.
