УФ-лазерные маркировочные машины - это современные игроки, которые заняли прочное место в современном мире. Метки на упаковках лекарств и на самих таблетках наносятся лазером.

Кроме того, сложные элементы безопасности на удостоверениях личности и кредитных картах сделаны с помощью лазера, а очки имеют почти невидимые отметки, сделанные по той же технологии. Лазеры, используемые для этих приложений, представляют собой ультрафиолетовые (УФ) лазеры, которые генерируют свет с длиной волны в диапазоне от 150 до 400 нм.

Но что такое УФ-лазер и как он используется для маркировки? Об этом и многом другом мы поговорим ниже. Наше обсуждение будет варьироваться от используемых технологий до их использования в мире маркировки и нескольких ключевых производителей оборудования для УФ-лазерной маркировки, занимающих сегодня лидирующие позиции в отрасли.

В этой статье вы получите исчерпывающее руководство по лазерным маркировочным машинам и их промышленному применению, чтобы знать, что выбрать.

Мир УФ-лазеров

Лазерная технология используется для маркировки материалов уже довольно давно, и можно сказать, что рынок в определенной степени созрел. Эта оценка основана на том факте, что существует множество универсальных решений для удовлетворения промышленных потребностей.

Например, портативные лазерные маркеры доступны для маркировки очень тяжелых или крупных объектов. Точно так же существуют решения, которые можно интегрировать с конвейерной установкой для упрощения производственных линий.

В лазерном сегменте существует несколько технологий, которые используются в зависимости от преимуществ, которые они предлагают. Эти преимущества могут варьироваться от типа материалов, которые они могут маркировать, до точности и чувствительности, которые они предлагают. УФ-лазеры являются подкатегорией этой области.

Длина волны УФ-лазерного света составляет около одной трети (355 нм) длины волны лазеров со стандартной длиной волны (1064 нм). Кроме того, название «УФ-лазерный маркер» происходит от длины волны, находящейся в ультрафиолетовой части светового спектра.

A: Ультрафиолетовый диапазон 

B: видимый диапазон 

C: Инфракрасный диапазон

УФ-лазер в промышленности 

Конструкция УФ-лазера позволяет использовать его для маркировки пластика и стекла. Более того, УФ-лазер может гравировать огромное количество материалов, от металлов до бумаги. Ниже приведен основной список материалов, которые эти машины могут гравировать и маркировать.

Общие области применения УФ-лазера

• Маркировка некоторых металлов
• Гравировка и маркировка всех пластиков
• Маркировка стекла
• Маркировка и гравировка некоторых камней
• Маркировка бумаги
• Маркировка и гравировка кожи
• Маркировка на фруктах
• Маркировка на дереве
• Керамическая маркировка
• Маркировка одежды

Учитывая приведенный выше список, конечные пользователи этой технологии и этого оборудования охватывают несколько предприятий. Например, они могут быть от продуктов питания и напитков до промышленных и медицинских товаров.

Ниже приведены несколько примеров изображений продуктов, описывающих возможное конечное использование. От маркировки упаковки для отслеживания до идентификационной маркировки на электронике — УФ-лазерный гравер является профессиональным инструментом для нанесения маркировки.

За последнее десятилетие инфракрасные волоконные лазеры стали доминирующими решениями из-за их преимуществ в стоимости, производительности и размерах. Тем не менее, недавние прикладные исследования показали, что длина волны в диапазоне зеленых и ультрафиолетовых лазеров обеспечивает преимущества в производительности и гибкости, которые дают преимущества как системным интеграторам, так и конечным пользователям.

Кроме того, достижения в области компактности, веса, размера и рабочих характеристик, а также продемонстрированная надежность, прочность и долговечность позволили УФ-лазерам вновь найти применение в лазерной маркировке.

Как выбрать лучшую УФ-лазерную машину

Принимая решение о выборе подходящего УФ-лазерного станка, вам необходимо учитывать несколько основных характеристик вашего процесса выбора.

Тип лазера на выбор

Мы начнем с типа лазера, который лучше всего соответствует вашим требованиям.

Твердотельный лазер:

Одной из технологий является твердотельный лазер Nd: YAG с модуляцией добротности. В этих лазерах специальный кристалл изменяет длину волны инфракрасного излучения 1064 нм на длину волны ультрафиолетового излучения 353 нм.

Следовательно, эти особенности позволяют сфокусировать пучок до размеров пятна порядка 10 мкм. Благодаря высокой частоте повторения и маленькому сфокусированному пятну эти лазеры хорошо подходят для обработки в микромасштабе.

Приложения:

• Лазеры мощностью менее 1 Вт сегодня очень популярны и широко распространены. Они продаются отдельно и в комплекте с так называемыми самодельными гравёрами.
• Категория лазеров мощностью 1–3 Вт (1000–3000 мВт) встречается реже. Эти лазеры могут резать дерево, фанеру, ПВХ, акрил, картон, PLA, ABS. Однако толщина фанеры не превышает 2-3 мм.
• Лазеры мощностью 3–6 Вт (3000–6000 мВт) пользуются большим спросом среди поклонников. Эти лазеры хорошо подходят для резки фанеры и дерева толщиной 3,2 мм и других материалов большей толщины.

В настоящее время производители изучают диапазон лазеров мощностью 10 Вт (10000 мВт). Работа с лазером вызывает серьезные опасения, поскольку возникают проблемы, связанные с отводом тепла.

Эксимерный лазер:

Эксимерный лазер является еще одним типом лазера для УФ-лазерной гравировки и представляет собой газовый лазер. Длина волны этого лазера зависит от типа газовой смеси. Вместо круглого луча он имеет прямоугольную форму и обеспечивает относительно постоянное распределение интенсивности по площади.

Однако интенсивность луча резко падает на краях. Тем не менее, детали процесса могут быть размером всего в несколько микрон, а расстояние между фокусирующей оптикой и заготовкой может составлять от 50 до 100 мм.

Приложения:

Эксимерные лазеры в основном используются в отраслях, требующих экстремального уровня точности. Например, они используются в производстве микрочипов и обрабатывающей промышленности. Используя процесс, известный как фотолитография, эти устройства помогают создавать миллионы транзисторов микроуровня на поверхности кремниевых подложек.

Точно так же мир медицины находит свое применение. Органические соединения хорошо поглощают этот тип лазера. Следовательно, они могут легко обрабатывать органические соединения в микромашине, что делает их подходящими для высокочувствительных операций, таких как операции на глазах.

Лазер на парах металла:

Третий тип УФ-лазера — это лазер на парах металлов. В основном используется лазер на парах меди, хотя также могут быть пригодны пары некоторых других металлов. Этот тип лазера генерирует излучение с длинами волн 511 нм и 578 нм. Кроме того, смешивание и удвоение частот используются для генерации ультрафиолетового излучения с длинами волн 255 нм, 271 нм и 289 нм.

Приложения:

Лазерные граверы на парах металла более известны как лазерные граверы на парах меди (CVL), учитывая, что в наиболее распространенных приложениях используются пары меди.

• CVL может обрабатывать металлы, алмазы, кварц, стекло, кремний, керамику и многие другие материалы, которые трудно обрабатывать обычными методами.
• Они превосходно справляются со сверлением и прорезанием пазов с высоким соотношением сторон.
• Кроме того, очень высокая пиковая плотность мощности удаляет материал либо путем испарения, либо абляции, что приводит к минимальному образованию окалины, брызг или повторного литья материала, что обеспечивает чистые и точные обработанные детали, не требующие чистовых операций.
• Кроме того, небольшое количество энергии, содержащейся в коротких импульсах, сводит к минимуму тепловые эффекты.

Факторы, влияющие на ваш выбор УФ-лазерной установки

В дополнение к типу лазерного станка, вот другие важные факторы, которые помогут вам выбрать лучший УФ-лазерный станок:

• Тип материала, который вы хотите маркировать:  Выбор лазерного станка в основном зависит от типа материала, который вы хотите маркировать. Как объяснялось выше, существуют отдельные УФ-лазерные установки, которые лучше всего работают на определенных поверхностях.
• Бюджет:  если у вас небольшой бюджет, вы можете выбрать простую и базовую УФ-лазерную машину, которая поможет вам выполнить основные задачи по маркировке вашей продукции.
• Размер вашей компании:  Размер вашей компании также является важным фактором при выборе УФ-лазерной установки. Если у вас большая компания, которой требуется маркировка большого количества единиц продукции за меньшее время, вам может понадобиться более сложная машина.

Этот следующий сегмент поможет вам выбрать лучший УФ-лазер для вашего бизнеса.

Лазерные УФ-маркировщики: сравнение лидеров рынка

Вот несколько хороших УФ-лазерных установок, которые помогут вам быстро улучшить свой бизнес, и вы сможете легко выбрать лучший УФ-лазер:

Эта УФ-лазерная установка  является универсальным решением для целого ряда отраслей промышленности. Это лазерная УФ-маркировочная машина MECCO SMARTmark® мощностью 3 Вт. Производители медицинских устройств используют эти решения для УФ- или «холодной маркировки» для создания гладких гигиенических маркировок в соответствии с требованиями FDA, включая уникальные идентификационные метки устройств.

Точно так же в электронной и автомобильной промышленности УФ-лазеры позволяют компаниям маркировать мелкие, хрупкие компоненты, включая печатные платы и кремниевые пластины, с меньшими отходами.

Эта УФ-лазерная маркировочная машина использует длину волны УФ-лазера 355 нм и предназначена для обеспечения высокой скорости поглощения, сводя к минимуму тепловой стресс, который может привести к повреждению продуктов.

MECCO продает эту машину, чтобы иметь следующие особенности, которые отличают ее от конкурирующих продуктов:

• Маркируйте материалы, чувствительные к теплу
• Видимый в реальном времени живой указатель для отметки предварительного просмотра
• Небольшая площадь основания для монтажа в 19-дюймовую стойку позволяет легко интегрировать его с другим оборудованием и существующими сборочными линиями.
• Отсутствие расходных материалов и минимальное обслуживание помогают снизить эксплуатационные расходы
• Установка лазера в любой ориентации
• Встроенная защитная шторка

Эта конкретная модель имеет воздушное охлаждение и волоконный УФ-лазер импульсного типа. Импульсная работа лазеров относится к любому лазеру, не классифицируемому как непрерывный, так что оптическая мощность проявляется в импульсах некоторой длительности с некоторой частотой повторения.

Такой способ применения позволяет получать импульсы с максимально возможной энергией. Кроме того, он использует гальво-сканер для сканирования в направлениях XY.

Сканеры Galvo представляют собой моторизованные крепления для зеркал и системы, используемые для управления лазерным лучом или сканирования. Это сложный метод, который позволяет очень точно контролировать лазерный луч.

Это  лазерный УФ-маркер HeatSign HS-UV03 . Новейшая конструкция источника УФ-лазера помогает добиться высокой точности маркировки. Источник не только продлевает срок службы машины, но и снижает нестабильность питания до уровня менее 3%.

Короткая ширина импульса и высокая пиковая мощность позволяют лазеру соответствовать стандартам линий потока. Многие производственные процессы включают быстродействующие производственные линии. Во избежание дополнительного времени цикла и для того, чтобы поддерживать скорость потока продукта без перерыва на маркировку, вместо этого детали должны маркироваться во время их движения.

Этот процесс лазерной маркировки компонента, когда он быстро движется мимо неподвижного лазера, называется стандартом поточной линии. Это означает, что конструкция этой машины очень гибкая, когда дело доходит до применимости.

Показанная выше модель имеет площадь маркировки 100 мм на 100 мм и скорость маркировки 9000 мм/с. Эта машина также использует воздух для охлаждения, что является критическим аспектом работы лазерного оборудования. Важной характеристикой является то, что этот лазер работает в ближней моде TEM00.

Луч TEM00 имеет пространственный профиль, очень близкий к гауссовому (>95%), и он не меняется по мере распространения (т. е. с момента выхода из лазера прямо в дальнее поле). Нестабильный лазер с зеркалом с регулируемой отражательной способностью создает луч, который только на 70-80% соответствует гауссовой диаграмме в ближнем поле. Проще говоря, лазер обладает очень высокой точностью при выполнении своих задач по маркировке.

Это Hunst Laser ET-UV3. Он поставляется в трех вариантах мощности УФ-лазера: 3 Вт, 5 Вт и 10 Вт. Основное отличие этой машины от вышеперечисленных заключается в том, что это машина с водяным охлаждением. Он имеет скорость маркировки до 8000 мм в секунду и максимальную глубину маркировки до 0,5 мм. Hunst позиционирует эту машину как имеющую летную и вращающуюся маркировочную способность.

Кроме того, программное обеспечение, используемое машиной, совместимо с распространенными программами для проектирования, такими как AutoCAD и Photoshop. Это отличная функция, позволяющая легко интегрироваться в рабочий процесс дизайнеров, разрабатывающих маркировку.

Цены на эти машины могут варьироваться от 10 000 до 20 000 долларов США. Разница в ценах зависит не только от бренда и качества. Поскольку эти машины можно настроить в соответствии с потребностями конечного пользователя, их настройка может изменить затраты. Следовательно, большинство производителей обращаются к клиентам, прося их сделать предложение.

Заключение

В ближайшем будущем лазерные технологии будут лидировать на рынке маркировки и гравировки. Для чувствительных материалов и низкотемпературных поддерживающих материалов или для процессов, требующих очень высокой точности, УФ-лазеры будут доминирующей технологией. Учитывая универсальность, которую могут предложить эти устройства, УФ-лазерные граверы могут стать передовой технологией.

Более того, их использование подробно обсуждалось выше, чтобы помочь пользователям лучше понять предметную область. Крайне важно понимать сильные и слабые стороны каждой технологии.

Следовательно, ситуация с машинами для УФ-лазерной маркировки аналогична. С точки зрения цены эти машины могут показаться дорогими, но их производительность и отсутствие необходимости в обслуживании покрывают высокую цену и даже немного больше.

Сегодня мы порекомендуем вам бренд RFH  UV Laser  из Китая.

Модуль RFH для УФ-лазерной маркировки, используемый для  удаления краски с пластика

Серия S9 3 Вт 5 Вт 10 Вт УФ-лазер