Le macchine di marcatura laser in fibra sono diventate una nuova rivoluzione nel sistema di marcatura industriale grazie alla loro elevata precisione, velocità e versatilità di lavoro. Si tratta di macchine su cui è montata una sorgente laser in fibra in grado di creare marcature permanenti soprattutto sui metalli. Pertanto, che si tratti di industria automobilistica, elettronica, aerospaziale o di gioielleria, si può trarre vantaggio dalla conoscenza delle capacità delle macchine di marcatura laser in fibra per le proprie esigenze di marcatura, per migliorare i processi di marcatura rendendoli più efficienti e di qualità superiore.
Che cos'è una macchina per marcatura laser in fibra?
La marcatrice laser in fibra è un dispositivo che rientra nel radar dei sistemi di marcatura laser che contiene un laser in fibra per fornire un fascio di laser ad alta densità energetica che viene poi focalizzato sulla superficie di un materiale per fornire marcature, incisioni o incisioni durature. Per ottenere la marcatura desiderata, è necessaria un'impostazione specifica del raggio laser, in termini di percorso, intensità e lunghezza dell'impulso.
Come funziona una macchina per marcatura laser in fibra?
Ci sono tre componenti principali nel processo di lavorazione di un macchina marcatrice laser in fibra. Questi sono:
- Generazione del laser: Per il laser viene utilizzato un laser a fibra drogato con elementi di terre rare, in genere Yb. Il laser viene sintonizzato su un diodo laser per pompare la fibra e far sì che gli atomi nella fibra si eccitino e quindi emettano fotoni. Il risultato è che questi fotoni vengono amplificati all'interno della fibra, dando origine a un fascio laser di elevata intensità.
- Erogazione del fascio: La testa di marcatura riceve il raggio laser generato attraverso un cavo in fibra ottica. Questo cavo contribuisce a trasmettere il fascio laser su lunghe distanze con una minima perdita di potenza e distorsione del fascio.
- Focalizzazione del fascio: Nella testa di marcatura sono presenti diversi dispositivi ottici, come lenti e specchi, che focalizzano il raggio laser sul materiale. La dimensione del punto del fascio laser è influenzata dalla lunghezza focale dell'obiettivo, che determina la risoluzione e la precisione della marcatura.
- Interazione con il materiale: Un raggio laser focalizzato applicato al materiale provoca effetti termici localizzati a un piccolo volume del materiale, causandone il riscaldamento, la fusione o addirittura la vaporizzazione. Questo processo ad anello forma il segno, l'incisione o l'acquaforte desiderati sul pezzo. La potenza del laser, la durata dell'impulso e altre caratteristiche del materiale determinano la profondità e altre caratteristiche della marcatura.
- Controllo del movimento: La testa di marcatura è integrata con un sistema di movimento di marcatura, che nella maggior parte dei casi è uno scanner galvanometrico o una tavola XY, che consente all'operatore di dirigere con precisione il raggio laser su diverse parti della superficie del pezzo. Ciò consente di creare modelli, disegni e testi complessi.
Vantaggi delle macchine per marcatura laser in fibra
Macchine per la marcatura laser in fibra presentano numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi convenzionali di marcatura, come l'incisione meccanica, la stampa a getto d'inchiostro, l'incisione chimica, ecc:
- Alta precisione: Il controllo del movimento di macchina incisore laser a fibra per metallo e la natura focalizzata del raggio laser consente di incidere marcature minuscole e complesse con un elevato grado di precisione.
- Alta velocità: i processi non si muovono a bassa velocità; pertanto, la marcatura con queste macchine è rapida e consente di marcare un'ampia quantità di pezzi in tempi ridotti. Ciò aumenta la produttività e riduce i tempi di ciclo rispetto ai metodi tradizionali.
- Processo senza contatto: I processi di marcatura non richiedono il contatto e quindi non è necessario il contatto fisico con il materiale. In questo modo non solo si proteggono i componenti più fragili, ma si eliminano anche i danni causati dall'attrito e altri problemi legati alle tecniche di marcatura convenzionali.
- Marcature permanenti: Con le macchine di marcatura laser in fibra cinesi, l'area marcata non si consuma e non si graffia. Tali marcature sono estremamente durevoli e possono resistere al calore, alle sostanze chimiche e ad altre condizioni difficili che potrebbero causare l'usura. Ciò garantisce la tracciabilità e l'identificazione delle parti marcate per un lungo periodo.
- Versatilità: La maggior parte delle macchine marcatrici laser a fibra verde è in grado di marcare con elevata precisione una serie di materiali come metalli, plastiche, ceramiche e materiali compositi. L'adattabilità consente loro di essere utili in diverse aree di vari settori.
- Bassi costi operativi: I costi operativi sostenuti quando si utilizzano le marcatrici laser in fibra cinesi sono bassi grazie all'efficienza di cui dispongono e al fatto che è necessaria una manutenzione ridotta.
Utilizzano meno energia rispetto alle tecniche di marcatura convenzionali e non necessitano di inchiostri o sostanze chimiche come materiali di consumo.
Applicazioni delle macchine per marcatura laser in fibra
Utilizzando queste macchine, macchina professionale per la marcatura laser in fibras incidono o incidono efficacemente marchi su vari tipi di materiali in settori quali:
Produzione industriale automatizzata: Strumenti per contrassegnare i pezzi con numeri di serie, codici a barre, loghi e altre informazioni di identificazione per la gestione della qualità.
Elettronica: Marcatura di modelli e codici di identificazione su strumenti elettronici, schede di circuiti e semiconduttori.
Automotive: Marcatura di parti di automobili come blocchi motore, telai di componenti e talvolta rivestimenti interni con numeri VIN e altri segni di identificazione.
Aerospaziale: Marcatura dei componenti aerospaziali con codici di identificazione e informazioni critiche come i numeri di serie per l'identificazione.
Gioielli: Sui gioielli vengono incisi motivi complessi, disegni e nomi.
Marcatura: I dispositivi medici sono contrassegnati da numeri di registrazione, date di produzione e altre informazioni considerate regolamentari.
Imballaggio: I materiali di imballaggio sono etichettati con codici a barre, loghi e dettagli del prodotto per scopi di branding e tracciabilità della catena di fornitura.
Strumenti: Gli utensili e le matrici riportano l'identificazione, il numero di volume e la data di produzione.
Varietà di macchine per marcatura laser in fibra
Le macchine di marcatura laser in fibra possono essere fornite in diverse configurazioni per soddisfare le diverse esigenze applicative.
Macchina di marcatura laser da tavolos: Queste macchine utilizzano una tavola XY per spostare il pezzo sotto il raggio laser, consentendo una marcatura precisa di pezzi più grandi o di più pezzi contemporaneamente. Sono adatte per applicazioni che richiedono un'elevata precisione e ampie aree di marcatura.
Macchina di marcatura laser a fibra portatiles: Questi tipi di macchine marcano con il laser avendo una tavola di tipo XY che muove il pezzo in modo che il laser sia ortogonale perpendicolarmente, consentendo la marcatura di pezzi di grandi dimensioni con un singolo raggio laser o di più pezzi e raggi laser contemporaneamente. Questo tipo di macchine viene utilizzato per applicazioni che richiedono una potenza elevata e aree di marcatura molto ampie.
Macchine portatili per la marcatura laser in fibra leggere e compatte: Queste fibre non sono macchine pesanti e consentono di avere una struttura molto leggera. Inoltre, possono essere spostate con estrema facilità, rendendole adatte a prodotti che possono essere marcati fuori sede e che dispongono di uno spazio molto ridotto.
Macchina di marcatura laser a fibra chiusas: Questi tipi di macchine sono dotate di involucri interni per la marcatura che impediscono la marcatura e la fuoriuscita di fumi o detriti. Macchine di questo tipo sono molto adatte quando i materiali sono pericolosi o necessitano di un ambiente pulito per molte applicazioni.
Scelta della giusta macchina marcatrice laser in fibra
Una delle considerazioni più importanti nella scelta di una macchina marcatrice laser in fibra è senza dubbio il livello di efficienza, il ritorno sull'investimento e infine le prestazioni. Non esiste un tipo di macchina standard in termini di design e configurazione. Pertanto, è necessario rispondere in dettaglio a diverse domande importanti:
Materiale e applicazione
- Materiale: I materiali assorbono l'energia laser in modo diverso, quindi i diversi materiali daranno risultati diversi. Ogni volta che si utilizza macchine marcatrici laser in fibraIl loro utilizzo è ottimale per metalli come l'acciaio, l'alluminio, l'ottone e persino i metalli preziosi. Sono anche in grado di marcare alcuni tipi di plastica e ceramica. Se si trattano materiali organici come il legno o la pelle, la macchina di marcatura laser CO2 è più adatta.
- Marcatura della profondità e del contrasto: Prima di utilizzare il marcatore, è necessario porsi le seguenti domande. Che tipo di profondità e contrasto di marcatura verrà applicato? Il vostro studio fornisce servizi per incisioni superficiali, marcature profonde o variazioni di colore con elevato contrasto? È molto importante conoscere la potenza del laser e la natura del materiale che verrà utilizzato.
- Requisiti dell'applicazione: In molti casi, il vostro compito è quello di specificare i requisiti. Cosa si deve marcare? Ad esempio, si tratta del numero di serie, del codice a barre, del logo, di disegni complessi o persino del codice a matrice di dati? I dettagli e le dimensioni della marcatura determinano la macchina da utilizzare e i relativi parametri.
La potenza e la lunghezza d'onda del laser
- Potenza del laser: la potenza del laser, espressa in Watt, è determinante per la velocità e la profondità della marcatura. Con l'aumento della potenza del laser aumentano la profondità e la velocità di marcatura, ma anche il costo. Nel considerare la quantità di pezzi da marcare, occorre tenere conto anche della velocità richiesta.
- Lunghezza d'onda: L'utilizzo comune dei laser è quello dei marcatori laser in fibra con una potenza nominale di 1064 nm per la marcatura dei metalli. Alcune macchine per marcatura laser in fibra possono fornire lunghezze d'onda diverse o utilizzare il raddoppio della frequenza per marcare alcune materie plastiche con il risultato desiderato, o colori sui metalli.
Area di marcatura e dimensioni del campo
- Area di marcatura: La prima cosa da fare è trovare la misura più grande della parte più grande che deve essere marcata. Questo influenzerà anche le dimensioni dell'area di lavoro e il tempo di conteggio della testa di marcatura.
- Dimensione del campo: L'area massima della linea che può essere marcata attraverso un passo in un numero fino a un numero massimo di conteggi è chiamata dimensione del campo. È molto meglio se i pezzi da marcare sono di dimensioni maggiori o se è richiesta una marcatura multipla e i formati con dimensioni di campo maggiori sono in grado di svolgere il lavoro. La risoluzione della marcatura può essere compromessa da dimensioni di campo maggiori.
Velocità di marcatura
- Velocità di marcatura: la velocità di marcatura è la velocità di movimento della testina di lettura-scrittura durante il processo di marcatura e può essere determinata in metri al secondo. Ha un impatto sulla produzione di vapore totale e sul lavoro totale svolto per unità di tempo. Se le velocità di marcatura sono più elevate, ciò è necessario nella produzione di massa.
Progettazione della macchina e modelli generati
- Macchine di marcatura laser in fibra da tavolo XY: Questa macchina può marcare un singolo componente più grande o parti più piccole contemporaneamente. Possiede un'elevata precisione e viene utilizzata per applicazioni che prevedono incisioni o tagli profondi.
- Macchine portatili per la marcatura laser in fibra: Sicuramente diverse dalle macchine sopra citate, queste unità sono leggere e facili da trasportare, il che le rende ideali per le operazioni in cui è richiesta la marcatura in loco o lo spazio è limitato.
- Macchine di marcatura laser in fibra chiuse: Questi dispositivi consentono un ambiente di marcatura sicuro, soprattutto quando si lavora con materiali magri e applicazioni associate a fumi pericolosi.
- Caratteristiche aggiuntive: Tra le caratteristiche aggiuntive da scegliere ci sono: attacchi per assi rotanti per la marcatura di oggetti cilindrici, sistemi di visione per l'allineamento automatico dei pezzi e una pletora di funzioni software per creare e modificare i progetti di marcatura.
Prezzi e impegno di spesa completo
- Costo di acquisto: In base alle funzioni tecniche, alla potenza e alle caratteristiche, molti produttori producono vari prezzi di macchine per la marcatura laser in fibra a diversi livelli.
- Costo di funzionamento: Tenere conto dell'energia elettrica, della manutenzione e di altri eventuali materiali di consumo necessari, come lenti o vetri di protezione.
- Redditività: Un modo per stimare la redditività è quello di pensare all'efficienza operativa, alla qualità dei prodotti realizzati e ai costi della manodopera che possono essere utilizzati quando si impiega un sistema di macchina marcatrice laser in fibra che sostiene alcuni costi.
Presenza sul mercato e assistenza fornita dal fornitore
- Esperienza del fornitore: A questo proposito, si raccomanda un buon fornitore che abbia una vasta conoscenza delle operazioni di marcatura laser.
- Servizi di assistenza: Servizi di assistenza ai clienti da parte del fornitore di macchine per la marcatura laser in fibra come l'assistenza tecnica, la formazione e il servizio post-vendita devono essere garantiti.
- Garanzia e manutenzione: Informarsi sul periodo di garanzia e sulla portata dei servizi di manutenzione per garantire l'uso futuro della macchina marcatrice laser in fibra.
Tenendo conto di questi fattori e discutendo con i fornitori che hanno una vasta esperienza, si può essere in grado di selezionare la migliore macchina marcatrice laser in fibra che si adatta efficacemente alle vostre esigenze e consente di realizzare i vostri obiettivi di marcatura.
Conclusione
Le odierne marcatrici laser in fibra hanno cambiato la prospettiva della marcatura e dell'incisione di vari materiali; sono veloci, versatili ed estremamente precise. Grazie alla loro capacità di generare marcature permanenti di alta qualità utilizzabili su una varietà di materiali, sono dispositivi utili in molti campi. Le aziende che hanno un'idea delle funzioni e degli usi delle marcatrici laser in fibra faciliteranno il loro processo di marcatura aumentando la qualità dei prodotti e l'efficienza della produzione.