1. Problema: Esquitxades d'escòria
La màquina de marcatge làser (màquina de marcatge làser) és un raig làser aplicat a la superfície d'una varietat de substàncies diferents en una marca permanent. L'efecte del marcatge és revelar el material profund mitjançant l'evaporació del material superficial, per tal de gravar patrons fins, marques comercials i text. La màquina de marcatge làser es divideix principalment en màquina de marcatge làser de CO2, màquina de marcatge làser de semiconductors, màquina de marcatge làser de fibra i màquina de marcatge làser YAG. La màquina de marcatge làser s'utilitza principalment en alguns requisits per a ocasions més fines i de major precisió. S'utilitza en components electrònics, circuits integrats (CI), electrodomèstics, comunicació per telèfon mòbil, productes de maquinari, accessoris per a eines, instruments de precisió, ulleres i rellotges, joies, peces d'automòbils, claus de plàstic, materials de construcció i canonades de PVC.
Aquest article us porta a una comprensió ràpida de la màquina de marcatge làser de fibra MOPA
1. La diferència entre la modulació Q i la tecnologia MOPA en làsers de fibra
Els dos tipus principals de làsers de fibra pulsada que actualment es troben al mercat per a aplicacions de marcatge làser són la tecnologia Q-modulada i la tecnologia MOPA, que és una estructura làser que consisteix en un oscil·lador làser en cascada amb un amplificador. En la indústria, el làser MOPA es refereix a un làser de fibra pulsada de nanosegons únic i més "intel·ligent" que consisteix en una font de llavor de làser semiconductor impulsada per un pols elèctric i un amplificador de fibra. La seva "intel·ligència" es reflecteix principalment en l'amplada del pols de sortida que és ajustable independentment (el rang pot ser de fins a 2ns-500ns), i la freqüència de repetició pot ser de fins a megahertzs. L'estructura de la font de llavor de làser de fibra modulada per Q s'insereix al modulador de pèrdues de la cavitat d'oscil·lació de la fibra, modulant periòdicament la pèrdua òptica a la cavitat ressonant per produir una determinada amplada de pols de sortida de llum de pols de nanosegons. Per a aquest problema sovint preocupant, farem una breu anàlisi des de tres aspectes: l'estructura interna del làser, els paràmetres òptics de sortida i els escenaris d'aplicació.
2. Estructura interna del làser
L'estructura interna dels làsers de fibra MOPA i dels làsers de fibra modulats per Q difereix principalment en la manera de generar el senyal de llum de llavor de pols, que es genera mitjançant el pols elèctric que impulsa el xip làser semiconductor, és a dir, el senyal de llum de sortida es modula mitjançant el senyal elèctric d'accionament, de manera que hi ha una gran flexibilitat per generar diferents paràmetres de pols (amplada de pols, freqüència de repetició, forma d'ona i potència de pols, etc.). El senyal òptic de llavor de pols del làser de fibra modulat per Q es genera augmentant o disminuint periòdicament la pèrdua òptica a la cavitat ressonant per produir una sortida òptica pulsada, que té una estructura senzilla i un preu més avantatjós. Tanmateix, els paràmetres de pols estan una mica limitats pels dispositius modulats per Q i altres influències.
El principi de l'estructura interna del làser de fibra MOPA i del làser de fibra modulada per Q es mostra esquemàticament de la següent manera.
3. Paràmetres òptics de sortida
L'amplada d'impuls de sortida del làser de fibra MOPA és ajustable independentment. L'amplada d'impuls del làser de fibra MOPA té una sintonització arbitrària (rang de 2 ns a 500 ns).
Com més estreta sigui l'amplada del pols, més petita serà la zona afectada per la calor i més alta serà la precisió del processament.
L'amplada d'impuls de sortida del làser de fibra modulada per Q no és ajustable, i l'amplada d'impuls generalment s'emet a un valor fix de 80 ns a 140 ns. El làser de fibra MOPA té un rang més ampli de freqüències de repetició. Els làsers MOPA poden assolir una sortida d'alta freqüència de MHz. Una alta freqüència de repetició significa una alta eficiència de processament, i el MOPA pot mantenir unes característiques de potència màxima elevades en condicions d'alta freqüència de repetició. Els làsers de fibra modulats per Q estan limitats per les condicions de funcionament del commutador Q i tenen un rang de freqüència de sortida estret, que només arriba a ~100 kHz a altes freqüències.
4. Escenaris d'aplicació
El làser de fibra MOPA té una àmplia gamma de paràmetres, de manera que a més de cobrir les aplicacions convencionals de processament làser de nanosegons, també pot aprofitar la seva amplada de pols estreta única, l'alta freqüència i l'alta potència màxima per aconseguir algunes aplicacions de processament de precisió úniques. Per exemple.
Aplicacions de decapat superficial de làmines primes d'òxid d'alumini
Ara, els productes electrònics més prims i lleugers, com ara molts telèfons mòbils, tauletes i ordinadors, utilitzen òxid d'alumini prim com a capa protectora del producte. L'ús de làser amb modulació Q en la placa fina d'alumini marca la part conductora, cosa que facilita la deformació del material i la part posterior del paquet convex afecta directament l'aspecte estètic. I l'ús de làser MOPA amb paràmetres d'amplada de pols més petits pot fer que el material no es deformi fàcilment i que el resultat final sigui un blanc brillant més delicat. Això es deu al fet que el làser MOPA utilitza paràmetres d'amplada de pols petits que poden fer que el làser romangui al material durant un temps més curt, però també té una energia prou alta per eliminar la capa ànode, de manera que per al processament de pelat de superfícies primes d'òxid d'alumini de l'ànode, el làser MOPA és una millor opció.
Aplicació d'ennegriment d'alumini anoditzat
Utilitzant làser per marcar logotips negres, números de model, text, etc. a la superfície de material d'alumini anoditzat, aquesta aplicació ha estat gradualment utilitzada àmpliament per Apple, Huawei, ZTE, Lenovo, Meizu i altres fabricants d'electrònica en els darrers dos anys per marcar el logotip, el número de model, etc. amb marques negres a la carcassa de productes electrònics. Per a aquest tipus d'aplicació, actualment només el làser MOPA pot processar-la. Com que el làser MOPA té una àmplia gamma d'ajust d'amplada de pols i freqüència de pols, l'ús d'amplada de pols estreta i paràmetres d'alta freqüència es poden marcar a la superfície del material amb efecte negre, i mitjançant diferents combinacions de paràmetres també es pot marcar amb diferents efectes d'escala de grisos.
Marcatge làser en color
El marcatge làser en color és un nou tipus de procés de marcatge làser. Actualment, aquesta tecnologia només s'utilitza temporalment per al marcatge làser MOPA en acer inoxidable, crom, titani i altres materials metàl·lics amb patrons de color. Quan es reprodueix el color en materials d'acer inoxidable, el feix làser es pot ajustar per canviar el color de la capa superficial del material, per tal d'obtenir l'efecte decoratiu de diferents colors. Per a la indústria de productes d'acer inoxidable, podeu afegir el color del patró de marcatge i editar una varietat de patrons de text com vulgueu. Convenient i fàcil d'operar: protecció del medi ambient i no contaminació; velocitat de marcatge, pot millorar significativament el valor afegit dels productes d'acer inoxidable i millorar la competitivitat del mercat de productes d'acer inoxidable. Afegint valor afegit al producte.
En general, l'amplada i la freqüència d'impuls del làser de fibra MOPA són ajustables independentment i tenen una àmplia gamma de paràmetres ajustables, de manera que el processament és fi i té un baix efecte tèrmic. En la fina placa de marcatge d'òxid d'alumini, alumini anoditzat negre, color acer inoxidable, etc., els avantatges són excepcionals, cosa que permet aconseguir l'efecte del làser de fibra Q. El làser de fibra modulada amb Q es caracteritza per un marcatge més fort i té certs avantatges en el processament de gravat profund de metalls, però l'efecte de marcatge és més rugós. En aplicacions de marcatge comunes, les principals característiques dels làsers de fibra pulsada MOPA en comparació amb els làsers de fibra modulada amb Q es mostren a la taula següent. Els usuaris poden triar el làser adequat segons les necessitats reals dels materials i els efectes de marcatge.
| Nom de l'aplicació | Làsers modulats per Q | Làsers MOPA |
| Decapatge de superfície de làmines d'òxid d'alumini | El substrat es deforma fàcilment, formant bosses convexes i línies de fons rugoses | Amplada de pols petita, residu tèrmic petit, sense deformació del substrat, patró de base blanc fi i brillant |
| Ennegriment d'alumini anoditzat | Només és possible una quantitat limitada de pols de qualitat | Mitjançant una àmplia gamma de paràmetres, podeu marcar diferents tons de gris i negre en el processament del negre. |
| Gravat profund de metall | Potent, adequat per a talls profunds, retalls rugosos | Profunditat de gravat feble, però subratllat fi, conicitat petita, pot fer un tractament blanc brillant |
| Color acer inoxidable | Cal estar desenfocat, l'efecte és més difícil d'ajustar | Pot reproduir una varietat de colors ajustant la combinació d'amplada de pols i freqüència |
| Processament d'ABS i altres plàstics | Efecte groguenc fàcil, sensació de pesadesa, ràpid | Sense sensació, no és fàcil de groc, processament fi |
| Decapat de pintura de claus de plàstic translúcid | Més difícil d'eliminar | Fàcil de treure, contorn de vora net i clar, millor transmissió de la llum, alta eficiència |
| Codi de barres de marcatge de placa PCB, codi 2D | Alta energia d'impuls únic, però la resina epoxi és sensible a l'energia làser | Adopta una amplada de pols petita, freqüència mitjana, codi de barres, codi 2D més clar, no és fàcil d'eliminar i fàcil d'escanejar |
5. Característiques de rendiment de la màquina de marcatge làser MOPA
La màquina de marcatge làser MOPA pertany a la categoria de màquines de marcatge làser. La màquina de marcatge làser MOPA utilitza un làser semiconductor modulat elèctricament directament com a esquema de font de llavors (MOPA) del làser de fibra. En comparació amb el làser de fibra modulada per Q, la freqüència d'impulsos i l'amplada d'impulsos del làser de fibra MOPA es poden controlar independentment mitjançant dos paràmetres làser per ajustar. El sistema d'oscil·lador d'escaneig d'alta velocitat permet una potència màxima constant i una gamma més àmplia de substrats per marcar. Amb un feix làser d'alta qualitat, baix cost d'ús, 100.000 hores sense manteniment, adequat per a negre d'òxid d'alumini, color d'acer inoxidable 304, ànode de pelat, recobriment de pelat, indústria de semiconductors i electrònica, marcatge de plàstics i altres materials sensibles i indústria de canonades de plàstic PVC, marcant la font del patró amb protecció ambiental d'acord amb els estàndards ROHS.
En comparació amb la màquina de marcatge làser general, l'amplada d'impuls de la màquina de marcatge làser MOPA M1 té una amplada d'impuls de 4-200ns i la de l'M6 de 2-200ns. L'amplada d'impuls de la màquina de marcatge làser ordinària és de 118-126ns, de manera que es pot veure que l'amplada d'impuls de la màquina de marcatge làser MOPA es pot ajustar en un rang més ampli, de manera que es pot entendre per què alguns productes de la màquina de marcatge làser de fibra ordinària no poden aconseguir l'efecte, però la màquina de marcatge làser MOPA sí que ho pot fer.
Tanmateix, molts clients compren màquines de marcatge làser MOPA esperant la mateixa velocitat de processament que les màquines de marcatge làser de fibra ordinàries, però evidentment no és així. Les dues tecnologies són diferents. Quan es graven efectes de color, la màquina ha de marcar amb efectes d'ombra mínims a altes freqüències, cosa que permet un gravat d'alta resolució, però alhora la velocitat de gravat és relativament més lenta. A més, en el gravat de profunditat de metall, la màquina de marcatge làser MOPA pot no tenir l'avantatge, perquè no hi ha cap avantatge en l'energia d'un sol pols, però l'efecte és delicat en termes d'i millor que la màquina de marcatge làser general a gran escala. Per tant, abans que els clients decideixin comprar una màquina de marcatge làser MOPA, han d'entendre els avantatges i els desavantatges d'aquest tipus de màquina de marcatge làser.
La màquina de marcatge làser MOPA és adequada per al procés de marcatge fi de materials metàl·lics i no metàl·lics, com ara peces de productes digitals gravades amb làser en negre, coberta posterior de telèfon mòbil, iPad, alumini negre, claus de telèfon mòbil, claus translúcides de plàstic, components electrònics, circuits integrats (IC), electrodomèstics, productes de comunicació, sanitaris de bany, accessoris per a eines, eines de tall, ulleres i rellotges, joies, peces d'automòbils, equipatge i bosses, estris de cuina, productes d'acer inoxidable i altres indústries.
Maven Laser Automation Company s'ha centrat en la indústria làser durant 14 anys, estem especialitzats en el marcatge làser, tenim màquina de marcatge làser de fibra, màquina de marcatge làser de CO2, màquina de marcatge làser UV, a més, també tenim màquina de soldadura làser, màquina de tall làser i màquina de neteja làser, si esteu interessats en les nostres màquines, podeu seguir-nos i no dubteu a contactar amb nosaltres.
Data de publicació: 15 de novembre de 2022
