3つの一般的なタイプのレーザーマーキングシステム

マスクモードレーザーマーキングシステム

マスクモードのレーザーマーキングは、プロジェクションマーキングとも呼ばれます。マスクモードレーザーマーキングシステムは、レーザー、マスクプレート、イメージングレンズで構成されています。その動作原理は、望遠鏡によって拡大されたレーザービームが事前に作成されたマスクプレートに均一に投影され、光が彫刻された部分から透過することです。マスクのパターンは、レンズを通してワークピース（焦点面）に画像化されます。通常、各パルスはマークを形成できます。レーザーで照射された材料の表面は急速に加熱されて気化したり化学反応を起こしたりし、色の変化が起こってはっきりと区別できるマークが形成されます。マスクモードマーキングは一般的にCO2レーザーとYAGレーザーを使用します。マスクモードマーキングの主な利点は、レーザーパルスが一度に複数のシンボルを含む完全なマークを生成できるため、マーキング速度が速いことです。大量生産品の場合は、生産ラインで直接マークを付けることができます。欠点は、マーキングの柔軟性が低く、エネルギー使用率が低いことです。

アレイレーザーマーキングシステム

アレイレーザーマーキングシステムは、複数の小さなレーザーを使用して同時にパルスを放射します。ミラーと集束レンズを通過した後、マークされた材料の表面でいくつかのレーザーパルスがアブレーション（溶融）され、均一なサイズと深さの小さなピットが形成されます。各文字、パターンはこれらの小さな丸い黒い穴で構成されており、通常、水平方向のストロークで5ポイント、垂直方向のストロークで7ポイントであり、5×7の配列を形成します。アレイマーキングは通常、低出力のRF励起CO2レーザーを使用し、そのマーキング速度は最大6000文字/秒であるため、高速オンラインマーキングに最適です。その欠点は、ドット文字しかマークできず、5×7にしか到達できないことです。

スキャンレーザーマーキングシステム

走査型レーザーマーキングシステムは、コンピューター、レーザー、XY走査機構の3つの部分で構成されています。その動作原理は、マークする情報をコンピューターに入力することです。コンピューターは、事前に設計されたプログラムに従ってレーザーとXYスキャンメカニズムを制御し、特殊な光学システムを変換します。高エネルギーレーザースポットは、処理された表面をスキャンして移動し、マークを形成します。

通常、X-Yスキャンメカニズムには2つの構造形式があります。1つは機械的スキャンタイプで、もう1つは検流計スキャンタイプです。

1.機械的スキャン。

機械的走査マーキングシステムは、ミラーの角度の変化を使用して光ビームを移動するのではなく、機械的方法を使用してミラーのXY座標を変換し、レーザービームのワークピースへの位置を変更します。このマーキングシステムのXYスキャンメカニズムは通常、プロッタで変更されます。その作業プロセス：レーザービームはミラーと回転する光路を通過し、ライトペン（集束レンズ）の作用によって処理されるワークピースに当たります。プロッタのペンアームは、ミラーを持ち運び、X軸方向に沿って前後に移動することしかできません。ライトペンとその上部ミラー（2つは一緒に固定されています）は、Y軸方向にのみ移動できます。コンピュータの制御下で（通常はパラレルポートを介して制御信号を出力します）、ライトペンをY方向に動かし、ペンアームをX方向に動かすと、出力レーザーを平面内の任意のポイントに到達させることができます。したがって、グラフィックとテキストをマークします。

2.検流計スキャンタイプ。

検流計スキャンマーキングシステムは、主にレーザー、XY偏向ミラー、集束レンズ、コンピューターなどで構成されています。その動作原理は、レーザービームが2つのミラー（検流計）に入射し、ミラーの反射角がコンピューターによって制御されることです。 2つのミラーをそれぞれX軸とY軸に沿ってスキャンして、レーザービームの偏向を実現します。これにより、特定の出力密度のレーザー焦点が、必要な要件に従ってマーキング材料上を移動し、材料の表面に恒久的なマーク。焦点を合わせるスポットは、円形または長方形にすることができます。

検流計レーザーマーキングシステムでは、ベクターグラフィックとテキストを使用できます。この方法は、コンピュータのグラフィックソフトウェアのグラフィック処理方法を採用しています。描画効率が高く、グラフィック精度が高く、歪みがないという特徴があります。レーザーマークの品質と速度が大幅に向上しました。同時に、検流計のマーキングは、ドットマトリックスマーキング法を使用することもできます。この方法は、オンラインマーキングに非常に適しています。異なる速度の生産ラインに応じて、1つの走査型検流計または2つの走査型検流計を使用できます。配列型のマーキングと比較して、より多くのドットマトリックス情報をマーキングできるため、漢字のマーキングに大きな利点があります。

検流計走査型レーザーマーキングシステムは、一般に、動作波長が1.06μmのNd：YAGレーザーを備えた連続光ポンプを使用します。出力電力は10〜120Wです。レーザー出力は連続またはQスイッチが可能です。開発したRF励起CO2レーザーは、検流計走査型レーザーマーカーにも使用されています。

検流計スキャンタイプのマーキングは、適用範囲が広く、マーキング範囲が調整可能で、応答速度が速く、マーキング速度が速い（毎秒数百文字のマーキングが可能）ため、ベクトルマーキングやドットマトリックスマーキングに使用できます。高いマーキング品質、優れた光路シール性能、および環境への強力な適応性が主流の製品になり、レーザーマーカーの将来の開発方向を表すと考えられており、幅広いアプリケーションの見通しがあります。

マーキングに使用されるレーザーには、主にNd：YAGレーザーとCO2レーザーが含まれます。 Nd：YAGレーザーで生成されたレーザーは、金属やほとんどのプラスチックによく吸収され、その短波長（1.06μm）と小さな集束スポットにより、金属やその他の材料の高精細マーキングに最適です。 CO2レーザーによって生成されるレーザー波長は10.6μmです。木製品、ガラス、ポリマー、およびほとんどの透明な材料は優れた吸収効果を持っているため、非金属表面へのマーキングに特に適しています。

Nd：YAGレーザーとCO2レーザーの欠点は、材料の熱損傷と熱拡散が深刻であり、ホットエッジ効果によってマークがぼやけることが多いことです。対照的に、エキシマレーザーによって生成された紫外線でマーキングする場合、材料は加熱されず、材料の表面のみが蒸発し、表面組織に光化学効果が生じ、材料の表面にマークが残る。 。したがって、エキシマレーザーでマーキングする場合、マークのエッジは非常に明確です。材料による紫外線の吸収が大きいため、材料へのレーザーの影響は材料の最外層でのみ発生し、材料への燃焼による損傷はほとんどないため、エキシマレーザーは材料のマーキング。