現在の業界規制では、部品に明確で読みやすいマーキングを施すことが求められているため、レーザーマーキングの人気が高まっています。以前の業界動向では、メーカーは表面にマークを付けるために従来の彫刻またはスクリーン印刷プロセスを使用する必要がありました。これらのプロセスは非永続的でコストがかかり、部品の欠陥が生じることがよくありました。-
しかし、レーザーマーキングの導入により、エンジニアやメーカーは部品の品質を損なうことなく数字、画像、文字を作成できるようになりました。この技術では、物理的なツールを使用して表面をエッチングするのではなく、集束レーザー ビームを使用して、読みやすく損傷のないマークを作成します。-
レーザーマーキングは、彫刻、エッチング、発泡、カーボンマイグレーションなどのさまざまな技術を含む多用途のプロセスです。正しいマーキング方法は、材料と品質要件によって異なります。この革新的なテクノロジーの詳細について説明しますので、読み続けてください。
レーザーマーキングとは何ですか?またその仕組みは何ですか?
レーザーマーキングは、集束した光線を使用してターゲットコンポーネントの表面に永久的なマークを作成するプロセスです。このプロセスは通常、発振器、走査ミラー、集束レンズを使用するレーザー機械を使用して実行されます。
この機械は自動化された高速処理も可能にし、さまざまな素材に永久的な追跡可能なマークを残します。{0}レーザーマーキングにより、部品や製品に次のようなマーキングが可能になります。
部品番号やシリアル番号を含むテキスト。
固有の ID コード、2D データ マトリックス コード、バーコードなどの機械読み取り可能なデータ。-
画像。
イノベーションセンターのレーザーマーキング方法
レーザーマーキング技術は、高エネルギーレベルを含む集束ビームを生成することにより、部品の表面に耐久性のあるマークを作成します。蓄積されたエネルギーを材料表面に向けたコヒーレントなビームに放出するためにミラーが使用されます。
ビームが部品表面と相互作用すると、熱エネルギーがビームから表面に伝達されます。したがって、材料の外観や特性が変化します。エネルギー レベルに応じて、レーザーは表面を高精度で彫刻、エッチング、アニール、または変色させることができます。
集束ビームは材料上の特定の領域にのみ照射されるため、正確で高コントラスト、高品質のマーキングが保証されます。{0}{1}これらのマークは永続的なもので、どのような表面でも簡単に読み取りまたはスキャンできます。したがって、このマーキングプロセスは、耐久性と精度が重要な作業に最適です。
レーザーマーキングの進化と歴史
レーザー技術は、1900 年代初頭にアルバート アインシュタインによって誕生し、1964 年の最初の CO2 レーザーの発明によってさらに発展しました。ケンブリッド大学のピーター ホールドクロフトge Welding Institute (TWI) は、レーザー材料加工の最初の商業応用の先駆者となりました。 「レーザー処理」の初期の応用は、自動車および航空機部品のメーカーによって推進されました。
コンピュータ彫刻を改善するために、エレクトロックスは、レーザー マーキング システムの主要なソースとして、最初の市販の軸流 CO2 レーザー マシンを開発しました。- 1980 年代と 1990 年代の技術の進歩により、コンピューター システムがレーザー マーキングに統合されました。より効率的で最新のファイバー レーザーが 2001 年に導入され、それ以来改良が続けられています。
現在、レーザーマーキングマシンはより高度で、正確で、高速で、環境に優しいものになっています。より多用途でコスト効率の高いレーザー マーキング技術が利用可能になり、部品の表面に高品質で耐久性のあるマークを直接作成できます。{{2}これらのテクノロジーはより高速かつコンパクトで、より広範囲の基板上にマークを作成できます。
より強力で柔軟なシステムにより、ユーザーは多数の製品に一貫したマーキングを作成できます。したがって、短期間かつ低コストでビジネス目標を達成できます。
レーザーマーキング技術の種類
さまざまな用途に適したさまざまなレーザーマーキング技術があります。各テクノロジーには長所と短所があり、選択は予算、品質要件、用途によって異なります。これらのテクノロジーのいくつかを調べてみましょう。
レーザー彫刻
このプロセスには、レーザー ビームを使用してコンポーネントの表面から一部の材料を除去することが含まれます。このプロセス中に、材料はレーザーの熱を吸収し、溶けて蒸発し、凹んだマークが作成されます。また、この素材は空気と反応して色の変化を引き起こし、マークをよりユニークなものにします。
レーザー彫刻には消耗品は必要ありません。したがって、特殊なインクやドリルを使用する他の彫刻方法と比べて、運用コストが低くなります。レーザーは、金属、プラスチック、セラミックなどのさまざまな材料に適しています。したがって、エンジニアはさまざまなアプリケーションでこれを使用します。
レーザーエッチング
この汎用性の高いプロセスは、ワークの表面を溶かすことによってワークピース上にマーキングを作成します。レーザー ビームは、局所的な小さな領域に大量のエネルギーを照射することで、隆起したマークを生成します。その結果、表面が溶けて膨張し、色が黒、灰色、白に変わります。
エッチングは、シリアル番号、データ マトリックス コード、ロゴ、バーコードなどの永久的なマーキングを作成するために一般的に使用されます。また、アルミニウム、鉛、鋼、マグネシウム、ステンレス鋼など、さまざまな金属に適用できる多用途のプロセスでもあります。
レーザーアニーリング
レーザーアニーリングでは、レーザービームが材料の表面を局所的に加熱してマークを作成します。ビームは材料表面にわずか 20 ～ 30 µm しか侵入しないため、表面変化はほとんどありません。この局所的な加熱により、材料が変色します。加熱された層の温度に応じて、マークは黒、赤、黄色、または緑になります。
レーザー アニーリングの結果、永久的な耐摩耗性のマークが形成されます。-レーザーアニーリングは、鉄金属とチタンに最も効果的です。そのため、医療から自動車、食品・飲料、航空宇宙まで幅広い業界で使用されています。
カーボンマイグレーション
この方法では、レーザーからの熱エネルギーがプラスチック内の結合を破壊し、酸素と水素を放出します。この反応によりターゲット領域が暗くなり、灰色から青みがかった灰色の跡が生じます。-炭化または炭素移行は、合成ポリマーや有機材料のマーキングには常に理想的です。
紙、木材、皮革、包装材などに適しています。ただし、炭素移行は濃い色の物体にはあまり適していません。-結果として生じる灰色のマークは、ワークピースの他の部分とのコントラストが低く、マークを読み取るのが困難になります。
発泡
明るい色のマーキングを作成する必要がある場合、炭素の移行はあまり役に立たないかもしれませんが、そのような用途には発泡の方が適しています。{0}このプロセスでは、レーザーで材料の表面を加熱し、溶かして気泡を生成します。泡が酸化すると、光を反射する泡が形成されます。
この方法は、濃い色のコンポーネントに最適なマーキング オプションの 1 つです。-これは、マーキングがコンポーネントの表面よりも盛り上がっており、表面の残りの部分とのコントラストが高くなるためです。ポリマーのマーキングにも最適です。
変色
この技術では、レーザーがワークピースから層を除去し、その下の層を露出させます。取り外し可能な素材はレーザーからの熱を吸収して蒸発し、コントラストを生み出します。したがって、トップコートの色が下地の色と異なることを確認することが重要です。
この方法は、優れた鮮明なマーキングを表示するため、アルマイトなどのコーティングされた材料に対してより効果的です。色変更に適したその他の素材には、ラミネート、フィルム、フォイルなどがあります。-これは、ラベル、付属品、および梱包された商品にマーキングするための優れた技術です。
