Πώς λειτουργούν οι μηχανές 3D σήμανσης με λέιζερ;

Η 3D σήμανση με λέιζερ αντιπροσωπεύει μια σημαντική πρόοδο σε σχέση με τα παραδοσιακά 2D συστήματα, επιτρέποντας την ακριβή, υψηλής ταχύτητας σήμανση σε καμπύλες, ακανόνιστες,και επιφάνειες πολλαπλών επιπέδων χωρίς να συμβιβάζεται η εστίαση ή η ποιότηταΣε αντίθεση με την 2D σήμανση, η οποία περιορίζεται σε ένα σταθερό εστιακό επίπεδο, το 3D σύστημα ρυθμίζει δυναμικά το εστιακό σημείο του σε πραγματικό χρόνο.Αυτή η ικανότητα το καθιστά απαραίτητο για εφαρμογές σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, ηλεκτρονικών προϊόντων και ιατρικών συσκευών, όπου οι σύνθετες γεωμετρικές των μερών είναι

Η θεμελιώδης διαφορά στη λειτουργία ενός 3D laser marker έγκειται στην ικανότητά του να ελέγχει την εστιακή απόσταση της δέσμης λέιζερ, η οποία συνήθως επιτυγχάνεται με τη χρήση ενόςσύστημα δυναμικής εστίασης(συχνά αναφέρεται ωςΤριάξονες galvo scannerή σύστημα προεστίασης).

Ένα σύστημα μηχανής σήμανσης 3D με λέιζερ αποτελείται από διάφορα κρίσιμα στοιχεία:

1. Πηγή λέιζερ:Γεννά τη δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας (π.χ. λέιζερ ινών, υπεριώδους ακτινοβολίας ή CO2, ανάλογα με το υλικό).
2. Γεωγραφικός ανιχνευτής γαλβανόμετρου:Η "κεφαλή σήμανσης" αυτή περιέχει δύο καθρέφτες υψηλής ταχύτητας (άξονας X και Y) που κατευθύνουν την ακτίνα λέιζερ στο πεδίο εργασίας, σχηματίζοντας το επιθυμητό μοτίβο.
3. Δυναμικός καθρέφτης εστίασης (άξονας Z):Είναι ένα επιπλέον σύστημα καθρέφτη ή φακού που μπορεί να κινείται γρήγορα κατά μήκος της οπτικής διαδρομής.
4. Σύστημα ελέγχου και λογισμικό:Επεξεργάζεται τα 3D δεδομένα σχεδιασμού, υπολογίζει τις ακριβείς συντεταγμένες X, Y και Z για όλη τη διαδρομή σήμανσης,και ελέγχει το galvo scanner και τον δυναμικό καθρέφτη εστίασης σε τέλειο συγχρονισμό.
5. Φύλλα F-Theta (προαιρετικά/διαφορετικά):Σε ένα 2D σύστημα, ο φακός F-θέτα είναι ο τελικός φακός εστίασης.η λειτουργία του μπορεί να ενσωματωθεί ή να αντικατασταθεί από διαφορετική οπτική ρύθμιση για να προσαρμοστεί στη δυναμική εστίαση και στο μεγαλύτερο μέγεθος πεδίου.

Η διαδικασία 3D σήμανσης είναι ένας περίπλοκος συντονισμός υλικού και λογισμικού:

1. 3D σχεδιασμός και εισαγωγή δεδομένων:Το επιθυμητό σήμα (λόγο, αύξοντα αριθμό, σχέδιο) δημιουργείται ή φορτώνεται στο λογισμικό σήμανσης.Άξονας Z (βάθος/ύψος)πληροφορίες για την επιφάνεια στόχου.

2. Υπολογισμός λογισμικού:Το εξειδικευμένο 3D λογισμικό υπολογίζει τη θέση του δυναμικού καθρέφτη εστίασης που απαιτείται για να χτυπήσει η ακτίνα λέιζερ την επιφάνεια στο ιδανικό εστιακό σημείο γιαΚάθε ένα σημείο.στο φάκελο σήμανσης.

3. Δυναμική ρύθμιση εστίασης:Καθώς οι καθρέφτες του γαλβανόμετρου X και Y σαρώνουν γρήγορα το λέιζερ στην επιφάνεια, ο καθρέφτης εστίασης άξονα Z κινείται συνεχώς για να διατηρήσει ένα τέλεια εστιασμένο σημείο λέιζερ.

4. Αντιδράσεις σήμανσης:Η εστιασμένη, υψηλής ενέργειας ακτίνα λέιζερ αλληλεπιδρά με το υλικό, προκαλώντας ένα μόνιμο σημάδι μέσω διαδικασιών όπωςΚαρβονισμός(Σκοτεινώνει),Φουσκώδης(φωτίζοντας/υψώνοντας την επιφάνεια, κοινό για τα πλαστικά),Γυρισμός(απομάκρυνση υλικού) ήαναψύκωση(Αλλαγή χρώματος στο μέταλλο).¹²

Η δυνατότητα ελέγχου του σημείου εστίασης στον άξονα Z παρέχει αρκετά βασικά οφέλη:

Στην ουσία, μια μηχανή σήμανσης 3D με λέιζερ παρέχει την ευελιξία και την ακρίβεια για τη μόνιμη σήμανση προϊόντων σχεδόν οποιουδήποτε σχήματος,που είναι ανεκτίμητο για τη σύγχρονη κατασκευή με όλο και πιο περίπλοκα σχέδια εξαρτημάτων.