1. Sorun: Cüruf sıçraması
Lazer markalama makinesi, çeşitli maddelerin yüzeyine lazer ışını tutarak kalıcı bir işaret bırakan bir cihazdır. Markalama etkisi, yüzey malzemesinin buharlaşması yoluyla derin malzemeyi ortaya çıkarmak ve böylece ince desenler, marka işaretleri ve metinler kazımaktır. Lazer markalama makineleri esas olarak CO2 lazer markalama makinesi, yarı iletken lazer markalama makinesi, fiber lazer markalama makinesi ve YAG lazer markalama makinesi olmak üzere dört kategoriye ayrılır. Lazer markalama makineleri, daha ince ve yüksek hassasiyet gerektiren bazı durumlarda kullanılır. Elektronik bileşenler, entegre devreler (IC), elektrikli ev aletleri, cep telefonu iletişimi, donanım ürünleri, alet aksesuarları, hassas aletler, gözlük ve saatler, mücevherat, otomobil parçaları, plastik anahtarlar, inşaat malzemeleri ve PVC borularda kullanılır.
Bu makale, Mopa fiber lazer markalama makinesi hakkında hızlı bir anlayış edinmenizi sağlayacaktır.
1. Fiber lazerlerde Q modülasyonu ve MOPA teknolojisi arasındaki fark
Lazer markalama uygulamaları için piyasada bulunan iki ana darbeli fiber lazer türü, Q-modülasyon teknolojisi ve MOPA teknolojisidir. MOPA teknolojisi, bir lazer osilatörünün bir amplifikatörle kademeli olarak bağlanmasından oluşan bir lazer yapısıdır. Endüstride MOPA lazer, elektriksel bir darbe ile sürülen bir yarı iletken lazer tohum kaynağı ve bir fiber amplifikatörden oluşan benzersiz, daha "akıllı" bir nanosaniye darbeli fiber lazeri ifade eder. "Akıllılığı" esas olarak çıkış darbe genişliğinin bağımsız olarak ayarlanabilmesinde (aralık 2ns-500ns'ye kadar çıkabilir) ve tekrarlama frekansının megahertz'e kadar çıkabilmesinde kendini gösterir. Q-modülasyonlu fiber lazer tohum kaynağı yapısı, fiber osilatör boşluğu kayıp modülatörüne yerleştirilir ve rezonans boşluğundaki optik kayıp periyodik olarak modüle edilerek belirli bir darbe genişliğinde nanosaniye darbeli ışık çıkışı üretilir. Bu sıklıkla sorun yaratan problem için, üç açıdan kısa bir analiz yapacağız: lazerin iç yapısı, çıkış optik parametreleri ve uygulama senaryoları.
2. Lazerin iç yapısı
MOPA fiber lazerlerin ve Q-modüle fiber lazerlerin iç yapısı, esas olarak darbe tohum ışık sinyalinin üretilme biçiminde farklılık gösterir. Bu sinyal, yarı iletken lazer çipini çalıştıran elektrik darbesiyle üretilir, yani çıkış ışık sinyali, sürüş elektrik sinyaliyle modüle edilir. Bu nedenle, farklı darbe parametreleri (darbe genişliği, tekrarlama frekansı, darbe dalga biçimi ve gücü vb.) üretmede büyük bir esneklik vardır. Q-modüle fiber lazerin darbe tohum optik sinyali, rezonans boşluğundaki optik kaybın periyodik olarak artırılması veya azaltılmasıyla üretilir ve bu da darbe optik çıkışı üretir; bu yapı daha basittir ve fiyat açısından daha avantajlıdır. Bununla birlikte, darbe parametreleri Q-modüle cihazları ve diğer etkilerle bir miktar sınırlıdır.
MOPA fiber lazer ve Q-modüle fiber lazerin iç yapı prensibi aşağıdaki şematik olarak gösterilmektedir.
3. Çıkış optik parametreleri
MOPA fiber lazerin çıkış darbe genişliği bağımsız olarak ayarlanabilir. MOPA fiber lazerin darbe genişliği keyfi olarak ayarlanabilir (2ns ile 500 ns arası).
Darbe genişliği ne kadar dar olursa, ısıdan etkilenen alan o kadar küçük olur ve elde edilebilecek işlem doğruluğu o kadar yüksek olur.
Q-modüle edilmiş fiber lazerin çıkış darbe genişliği ayarlanabilir değildir ve darbe genişliği genellikle 80 ns ile 140 ns arasında sabit bir değerde verilir. MOPA fiber lazerin daha geniş bir tekrarlama frekansı aralığı vardır. MOPA lazerler MHz'e kadar yüksek frekans çıkışı sağlayabilir. Yüksek tekrarlama frekansı, yüksek işlem verimliliği anlamına gelir ve MOPA, yüksek tekrarlama frekansı koşullarında yüksek tepe güç özelliklerini koruyabilir. Q-modüle edilmiş fiber lazerler, Q-anahtarının çalışma koşullarıyla sınırlıdır ve dar bir çıkış frekans aralığına sahiptir, yüksek frekanslarda yalnızca ~100 kHz'e ulaşır.
4. Uygulama Senaryoları
MOPA fiber lazer, geniş bir parametre yelpazesine sahip olduğundan, geleneksel nanosaniye lazer işleme uygulamalarının yanı sıra, benzersiz dar darbe genişliği, yüksek yeniden frekans ve yüksek tepe gücünden yararlanarak bazı benzersiz hassas işleme uygulamalarını da gerçekleştirebilir. Örneğin:
Alüminyum oksit ince levha yüzey soyma uygulamaları
Günümüzde birçok cep telefonu, tablet ve bilgisayar gibi daha ince ve hafif elektronik ürünler, ürünün gövdesi olarak ince alüminyum oksit kullanmaktadır. İnce alüminyum levha üzerine iletken uç işaretlemek için Q-modülasyonlu lazer kullanımı, malzemenin deformasyonuna ve dışbükey paketin oluşmasına kolayca yol açarak görünümün estetiğini doğrudan etkiler. MOPA lazerin daha küçük darbe genişliği parametrelerinin kullanılması ise malzemenin deformasyonunu önler ve alt çizginin daha hassas ve parlak beyaz olmasını sağlar. Bunun nedeni, MOPA lazerin küçük darbe genişliği parametreleri kullanarak lazerin malzemede daha kısa süre kalmasını sağlaması ve aynı zamanda anot tabakasını çıkarmak için yeterince yüksek enerjiye sahip olmasıdır; bu nedenle ince alüminyum oksit yüzey anot soyma işlemi için MOPA lazer daha iyi bir seçimdir.
Eloksallı alüminyum karartma uygulaması
Anodize alüminyum malzemenin yüzeyine siyah logo, model numarası, metin vb. işaretlemek için lazer kullanımı, son iki yılda Apple, Huawei, ZTE, Lenovo, Meizu ve diğer elektronik üreticileri tarafından elektronik ürünlerin gövdesine logo, model numarası vb. siyah işaretler koymak için giderek yaygınlaşmıştır. Bu tür uygulamalar için şu anda sadece MOPA lazer kullanılabilmektedir. MOPA lazerin geniş darbe genişliği ve darbe frekansı ayar aralığına sahip olması nedeniyle, dar darbe genişliği ve yüksek frekans parametreleri kullanılarak malzemenin yüzeyine siyah efektli işaretleme yapılabilir; farklı parametre kombinasyonları ile farklı gri tonlama efektleri de elde edilebilir.
Renkli Lazer Markalama
Renkli lazer markalama, yeni bir lazer markalama işlemidir. Şu anda bu teknoloji, geçici olarak yalnızca paslanmaz çelik, krom, titanyum ve diğer metal malzemeler üzerinde renkli desenlerle MOPA lazer markalama yöntemiyle uygulanmaktadır. Paslanmaz çelik malzemelerde renk kullanılırken, lazer ışını malzemenin yüzey katmanının rengini değiştirecek şekilde ayarlanabilir, böylece farklı renklerin dekoratif etkisi elde edilir. Paslanmaz çelik ürünleri endüstrisi için, markalama desenine renk ekleyebilir, istediğiniz gibi çeşitli metin desenleri düzenleyebilirsiniz; kullanımı kolay ve pratiktir: çevre dostu ve kirlilik yaratmaz; markalama hızı, paslanmaz çelik ürünlerinin katma değerini önemli ölçüde artırabilir, paslanmaz çelik ürünlerinin pazar rekabet gücünü yükseltebilir. Ürüne katma değer katar.
Genel olarak, MOPA fiber lazerin darbe genişliği ve frekansı bağımsız olarak ayarlanabilir ve geniş bir ayar aralığına sahiptir, bu nedenle ince işleme, düşük ısı etkisi sağlar. Alüminyum oksit ince levha işaretleme, anotlanmış alüminyum siyahı, paslanmaz çelik renklendirme vb. işlemlerinde üstün avantajlara sahiptir ve Q fiber lazerin elde edemediği etkiyi sağlayabilir. Q modülasyonlu fiber lazer daha güçlü işaretleme ile karakterize edilir ve metallerin derin oyma işleminde belirli avantajlara sahiptir, ancak işaretleme etkisi daha pürüzlüdür. Yaygın işaretleme uygulamalarında, MOPA darbeli fiber lazerlerin Q modülasyonlu fiber lazerlere kıyasla temel özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Kullanıcılar, işaretleme malzemelerinin ve etkilerinin gerçek ihtiyaçlarına göre doğru lazeri seçebilirler.
| Uygulama Adı | Q-modüle edilmiş lazerler | MOPA Lazerleri |
| Alüminyum oksit levha yüzey sıyırma | Yüzey kolayca deforme olarak dışbükey torbalar ve pürüzlü alt çizgiler oluşturur. | Küçük darbe genişliği, küçük termal kalıntı, alt tabakada deformasyon olmaması, ince ve parlak beyaz taban deseni. |
| Eloksallı alüminyum karartma | Sadece sınırlı miktarda kaliteli toz alma işlemi mümkündür. | Geniş bir parametre ayarı yelpazesiyle, farklı gri ve siyah tonlarını belirleyebilir ve siyah işlemeyi gerçekleştirebilirsiniz. |
| Metal derin oyma | Güçlü, derin oyma ve kaba alt kesim için uygun. | Oyma derinliği zayıf, ancak ince alt çizgi, küçük incelme, parlak beyaz işlem uygulanabilir. |
| Paslanmaz çelik rengi | Odak dışı olması gerekiyor, aksi takdirde etkiyi ayarlamak daha zor oluyor. | Darbe genişliği ve frekans kombinasyonunu ayarlayarak çeşitli renkler elde edilebilir. |
| ABS ve diğer plastik işleme | Kolay sararma etkisi, ağır his, hızlı | Dokunma hissi yok, kolay sararmıyor, ince işleme |
| Yarı saydam plastik anahtarların boyasının sökülmesi | Çıkarması daha zor | Kolayca çıkarılabilen, temiz, net kenar konturu, daha iyi ışık geçirgenliği, yüksek verimlilik. |
| PCB devre kartı işaretleme barkodu, 2 boyutlu kod | Yüksek tek darbe enerjisi, ancak epoksi reçine lazer enerjisine karşı hassastır. | Küçük darbe genişliği, orta frekans, barkod ve 2D kod kullanımı sayesinde daha net, silinmesi zor ve taranması kolay bir yapı elde edilir. |
5. MOPA Lazer Markalama Makinesinin Performans Özellikleri
MOPA lazer markalama makinesi, lazer markalama makineleri kategorisine aittir. MOPA lazer markalama makinesi, Q-modüle edilmiş fiber lazerle karşılaştırıldığında, doğrudan elektriksel olarak modüle edilmiş yarı iletken lazeri (MOPA) fiber lazer şeması olarak kullanır. MOPA fiber lazerin darbe frekansı ve darbe genişliği bağımsız olarak kontrol edilebilir; bu iki lazer parametresiyle ayarlama yapılarak, yüksek hızlı tarama osilatör sistemi sayesinde sabit yüksek tepe güç çıkışı ve daha geniş bir alt tabaka yelpazesinin markalanmasına olanak tanır. Yüksek kaliteli lazer ışını, düşük kullanım maliyeti, 100.000 saat bakım gerektirmeme özelliği ile alüminyum oksit siyahı, 304 paslanmaz çelik renklendirme, anot soyma, kaplama soyma, yarı iletken ve elektronik endüstrisi, plastik ve diğer hassas malzemelerin markalanması ve PVC plastik boru endüstrisi için uygundur. Desen işaretleme işlemi, ROHS standartlarına uygun çevre dostu bir şekilde gerçekleştirilir.
Genel lazer markalama makineleriyle karşılaştırıldığında, MOPA lazer markalama makinesi M1 darbe genişliği 4-200ns, M6 darbe genişliği ise 2-200ns'dir. Sıradan lazer markalama makinelerinin darbe genişliği 118-126ns'dir. Dolayısıyla, MOPA lazer markalama makinesinin darbe genişliğinin daha geniş bir aralıkta ayarlanabildiğini görebilirsiniz. Bu nedenle, bazı ürünlerde sıradan fiber lazer markalama makinelerinin istenen etkiyi yaratamamasının, MOPA lazer markalama makinesinin ise yaratabilmesinin nedenini anlayabilirsiniz.
Ancak birçok müşteri, sıradan fiber lazer markalama makineleriyle aynı işlem hızını bekleyerek MOPA lazer markalama makineleri satın alıyor, ancak durum açıkça böyle değil. İki teknoloji farklıdır. Renk efektleri işlenirken, makinenin yüksek frekanslarda minimum gölge efektiyle işaretleme yapması gerekir, bu da yüksek çözünürlüklü işlemeye olanak tanır, ancak aynı zamanda işleme hızı nispeten çok daha yavaştır. Ek olarak, metal derinlik işlemesinde, MOPA lazer markalama makinesi tek darbe enerjisi açısından bir avantaja sahip olmadığı için avantajlı olmayabilir, ancak büyük ölçekte genel lazer markalama makinelerine göre daha hassas ve daha iyi bir etki sağlar. Bu nedenle, müşteriler MOPA lazer markalama makinesi satın almadan önce, bu tip lazer markalama makinesinin avantajlarını ve dezavantajlarını anlamalıdır.
MOPA lazer markalama makinesi, dijital ürün parçalarının lazerle siyahlaştırılması, cep telefonu arka kapakları, iPad'ler, alüminyum siyahlaştırma, cep telefonu tuşları, plastik şeffaf tuşlar, elektronik bileşenler, entegre devreler (IC), elektrikli ev aletleri, iletişim ürünleri, banyo malzemeleri, alet aksesuarları, kesici aletler, gözlükler ve saatler, mücevherler, otomobil parçaları, bavullar ve çantalar, pişirme kapları, paslanmaz çelik ürünler ve diğer sektörler gibi metal ve metal olmayan malzemelerin hassas markalama işlemleri için uygundur.
Maven Laser Automation Company, 14 yıldır lazer sektörüne odaklanmış olup, lazer markalama konusunda uzmanlaşmıştır. Fiber lazer markalama makinesi, CO2 lazer markalama makinesi, UV lazer markalama makinesi gibi ürünlerimizin yanı sıra lazer kaynak makinesi, lazer kesim makinesi ve lazer temizleme makinesi de bulunmaktadır. Makinelerimizle ilgileniyorsanız, bizi takip edebilir ve bizimle iletişime geçebilirsiniz.
Yayın tarihi: 15 Kasım 2022
