1 Muqaddima
1970-yillarning oxiri va 1980-yillarning boshlarida xalqaro maydonda -yangi lazer qoʻllash texnologiyasi-lazer markalash texnologiyasi- tinchgina paydo boʻldi. Lazer markalash mashinasi lazerni qayta ishlash tamoyillarining muhim qo'llanilishini ifodalaydi; Xususan, u materialning sirtini nurlantirish uchun qayta ishlangan lazer nuridan foydalanadi. Yorug'lik energiyasi bir zumda issiqlik energiyasiga aylanadi, bu esa sirt materialining bir zumda erishi yoki hatto bug'lanishiga olib keladi va shu bilan matn, naqsh va boshqa elementlardan tashkil topgan belgilarni yaratadi.
2 Lazer belgilarini qo'llash sohalari va afzalliklari
Sanoat sohasida elektr ishlov berishdan optik ishlov berish davriga bosqichma-bosqich o'tish sodir bo'ldi. Lazer markalash mashinalari juda ko'p qirrali bo'lib, mukammal natijalar va barqarorlikni ta'minlaydi va shuning uchun ko'plab sohalarda keng qo'llanilishini topdi. Ular turli metall materiallarni-, shuningdek, ayrim{3}}metall bo'lmagan materiallarni-o'yib o'yish yoki takrorlash juda qiyin bo'lgan doimiy-soxta belgilarni yaratishga qodir. Kompyuterning kirish va chiqish tizimlari va galvanometrni skanerlash mexanizmidan foydalangan holda ushbu mashinalar tez ishlov berish tezligiga erishadilar. Ularning toʻliq yopiq yorugʻlik{8}}yoʻnaltiruvchi tizimi turli xil atrof-muhit sharoitlariga kuchli moslashish qobiliyatini namoyish etadi, modulli ichki tuzilishi esa texnik xizmat koʻrsatish va xizmat koʻrsatishni osonlashtiradi; ular, ayniqsa,-"onlayn" ishlab chiqarish jarayonlariga integratsiyalashuv uchun juda mos keladi. Lazer markalash mashinalari hozirda turli xil apparat buyumlari, metall idishlar, nozik asboblar, avtomobil qismlari, elektron qismlar, kesish asboblari, sovg'alar, soatlar, sanitariya-tesisat armaturalari, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, ko'zoynaklar, tovar belgilari, partiya raqamlari, sanalar, shtrix kodlar va boshqa identifikatorlarni qo'llash uchun keng qo'llaniladi. tugmalar, poyabzal qisqichlari va kompyuter klaviaturalari. 1 va 2-rasmlar mos ravishda magnit diskda va o'chirgichda lazer markalash orqali yaratilgan naqshlarni ko'rsatadi. Lazer belgilarini qayta ishlash orqali mahsulotlar sifatini oshirish va bozor raqobatbardoshligini oshirish mumkin.
Lazer markalash an'anaviy usullar bilan deyarli teng bo'lmagan afzalliklarga ega (masalan, kimyoviy o'yma, elektr toki bilan ishlov berish, mexanik o'yma va bosib chiqarish). Birinchidan, u raqamli boshqaruv (NC) texnologiyasidan-yoki to'g'ridan-to'g'ri kompyuter boshqaruvidan- foydalanadi, bu esa markirovka tarkibini o'zgartirishni juda oson qiladi; bu qobiliyat zamonaviy ishlab chiqarishning yuqori-samaradorligi va tezkor{4}}talablariga mukammal darajada mos keladi. Ikkinchidan, lazerni qayta ishlash vositasi sifatida ishlatib, u turli xil materiallar bilan keng moslikni namoyish etgan holda ajoyib o'yma aniqligiga erishadi va keng sirtlarda juda murakkab va juda bardoshli belgilarni yaratishga imkon beradi. Nihoyat, jarayon ishlov beriladigan qismga hech qanday jismoniy aloqa yoki mexanik kuch ta'sirini o'z ichiga olmaydi, chunki bu ishlov beriladigan qismning asl aniqligi va yaxlitligi to'liq saqlanishini ta'minlaydi. U ishlab chiqarish jarayonining yakuniy bosqichi bo'lib xizmat qilishi mumkin, shu bilan{8}}belgilashdan keyingi tugatish operatsiyalariga ehtiyoj yo'qoladi. Uni qayta ishlash usuli oʻta moslashuvchan boʻlib, ham laboratoriya uslubi, ham kichik{11}}partiyali-koʻlamli sanoat ishlab chiqarishi talablariga javob bera oladi. Qolaversa, u hech qanday ifloslantiruvchi moddalar yaratmaydi va atrof-muhitni ifloslantirmaydi-bu atrof-muhitni muhofaza qilish tobora ustuvor ahamiyat kasb etayotgan bugungi dunyoda alohida ahamiyatga ega. Eng muhimi, lazer markalash texnologiyasidan foydalangan holda yaratilgan belgilarni qalbakilashtirish yoki oʻzgartirish juda qiyin, bu esa qalbakilashtirishga qarshi mustahkam imkoniyatlarni taqdim etadi. 1990-yillardan-lazerli markalash texnologiyasining yetukligi, lazerli markalash uskunasining uzluksiz takomillashtirilishi va bozorning ushbu yangi texnikani chuqurroq tushunishi- va asosan uning oʻziga xos afzalliklari tufayli lazer markalash texnologiyasi xalqaro miqyosda tobora kengroq qoʻllanilmoqda. Shunisi e'tiborga loyiqki, Amerikaning taniqli Intel korporatsiyasi o'zining yangi avlod kompyuter protsessor chiplari-Pentium, Pentium Pro va Pentium MMX-ni ishga tushirganida, har bir chip yuzasiga belgilarni yozish uchun lazerli markalash texnologiyasidan foydalangan.
3 Lazerli markalash mashinalarining tasnifi
Lazerli markalash qanday amalga oshiriladi? Umuman olganda, lazerli markalash ish qismi va lazer nurlari o'rtasida nisbiy harakatni yaratish orqali kompyuter nazorati ostida amalga oshiriladi; bu lazer nurining kerakli belgilar va naqshlarni ishlov beriladigan qism yuzasiga tushirishiga olib keladi. Nazariy jihatdan, lazer va ishlov beriladigan qism o'rtasida boshqariladigan nisbiy harakat o'rnatilishi mumkin ekan, lazer belgilarini amalga oshirish mumkin. Shunday qilib, lazer markalashning hozirgi sohasi lazer markalash mashinalarining keng assortimentiga ega.
Lazer nurlarining harakatsiz yoki harakatsizligiga qarab, lazer markalash mashinalarini ikki turga bo'lish mumkin: qo'zg'almas{0}}nurli tizimlar va harakatlanuvchi{1}}nurli tizimlar. Nomlardan ko'rinib turibdiki, birinchisi harakatlanuvchi ish qismi bilan statsionar lazer nurini o'z ichiga oladi, ikkinchisi esa statsionar ish qismi bilan harakatlanuvchi lazer nurini o'z ichiga oladi. Ruxsat etilgan-nurli lazerli markalash mashinalari, odatda, belgilangan ish qismini manipulyatsiya qilish uchun CNC-boshqariladigan ikki-o‘lchovli ish stolidan foydalanadi. Ularning asosiy afzalligi nisbatan arzonligi; ammo, ularning kamchiliklari bir xil darajada yaqqol ko'rinib turibdi: sekin markalash tezligi, pastroq markalash aniqligi, fotosuratlar kabi murakkab tarkibni belgilashdagi qiyinchilik va ularni onlayn ishlab chiqarish liniyalariga integratsiya qilish qiyinligi. Harakatlanuvchi{9}}nurli lazerli markalash mashinalari nurni manipulyatsiya qilishning o'ziga xos usuliga ko'ra yana har xil turlarga bo'linishi mumkin; Har birining oʻziga xos afzalliklari va kamchiliklari boʻlsa-da, harakatlanuvchi nurli tizimlar, odatda,-sobit nurli tizimlardan ustun turadi. Harakatlanuvchi{13}}nurli tizimlar orasida galvanometr{14}}asosidagi lazerli markalash mashinasi eng yaxshi namuna sifatida ajralib turadi. Hozirgi vaqtda xalqaro lazer markalash hamjamiyatida mavjud boʻlgan turli xil mashinalar qatorida galvanometrga{16}}asoslangan tizim-oʻzining koʻplab oʻziga xos afzalliklari tufayli-asosiy mahsulot sifatida paydo boʻlgani va texnologiyaning kelajakdagi rivojlanishining aniq yoʻnalishi sifatida koʻrilgani keng eʼtirof etilgan.
Ishlatilgan yorug'lik manbasining turiga ko'ra, lazer markalash mashinalari YAG lazer markalash mashinalari va CO2 lazer markalash mashinalariga ham tasniflanishi mumkin; bu ikki xil yorug'lik manbalari har xil turdagi materiallarni belgilash uchun javob beradi. To'lqin uzunligidagi farqlar tufayli CO2 gazli lazerli markalash mashinalari metall bo'lmagan-materiallarni belgilash bilan cheklanadi, YAG qattiq-holat lazerli markalash mashinalari esa metall bo'lmagan va metall-materiallarni belgilashga qodir. CO2 gaz lazer markalash mashinasi uchun asosiy sarf materiallari gaz aralashmasi yoki almashtiriladigan lazer quvurlari; Bundan tashqari, germaniy linzalari nisbatan yuqori narxga ega-va{9}}yilish komponentlaridir. Aksincha, YAG qattiq lazerli markalash mashinasi uchun asosiy sarf{11}}nasos chiroqdir (impulsli lazerlar ksenon lampalardan, uzluksiz{12}}to'lqinli lazerlar esa kripton lampalardan foydalanadi), bu arzon. So'nggi yillarda yarimo'tkazgichli lazerlar narxining pasayishi natijasida lazer texnologiyasining yangi turi paydo bo'ldi: 1064 nm to'lqin uzunligida lazer nurini yaratuvchi yarimo'tkazgichli lazer kristallari (masalan, YAG){14}}. Bu tizimlar texnik xizmat ko‘rsatishdan xoli 10 000 soatlik xizmat muddati, ixcham joylashuvi-an’anaviy tizimlardan farqli ravishda-katta-sovutish infratuzilmasini talab qilmaydiganligi bilan ajralib turadi. Daheng Laser (Xitoy) ichki bozorda kashshof bo'lib, birinchi yarimo'tkazgichli-nasoslangan YVO4 lazer markalash mashinasini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi; bu texnologiya ilg'or xalqaro standartga erishdi va shundan beri standartlashtirilgan, o'rnatilgan mahsulotga aylandi.
4 Lazerli markalash mashinalarini tanlash
Lazer markalash tizimlari taglik ustida belgilar yaratish uchun lazer energiyasidan foydalanadi; biroq, ishlab chiqarilgan haqiqiy effektlar ishlatiladigan lazer turi va substrat materialining o'ziga xos xususiyatlari kabi omillarga qarab keskin farq qilishi mumkin. Masalan, doimiy{1}}to'lqinli CO2 lazerlari odatda sirt ablasyonu (etching) orqali belgilar hosil qiladi; impulsli ko'ndalang qo'zg'aluvchan atmosfera-bosimli (TEA) gaz lazerlari karbonizatsiya orqali markirovkaga erishadi; eksimer lazerlar fotokimyoviy reaktsiyalarga tayanadi; Nd: YAG lazerlari esa termokimyoviy reaksiya usullaridan foydalanadi.
Har bir maxsus dastur ishlash talablarining noyob to'plamini taqdim etadi; binobarin, lazer tizimini tanlash o'zboshimchalik bilan amalga oshirilmaydi. Lazer markalash tizimlari dizaynerlari uchun eng muhim vazifa ideal, yuqori sifat belgisini yaratishni ta'minlash uchun har qanday berilgan substrat materiali uchun eng mos lazer to'lqin uzunligi va optik konfiguratsiyani tanlashdan iborat. Muvaffaqiyatli lazer belgilarining kaliti "6-Sigma" metodologiyasini qat'iy qo'llashdadir. Masalan, plastmassa markalash kontekstida dizaynerlar qo'shimchalarning bir xil tarqalishini ta'minlash va sifatni nazorat qilish texnologiyalarini, masalan, mashinani ko'rish tizimlarini har tomonlama integratsiyalashuvini ta'minlash uchun materialning kimyoviy tarkibini va uni shakllantirish jarayonini chuqur tahlil qilishlari kerak.
Beam{0}}boshqariladigan Nd:YAG va CO2 lazer tizimlari hozirgacha lazer belgilarini qoʻllash uchun eng ideal yechim boʻlib qolmoqda. Nd:YAG lazer markalash mashinasining jismoniy konfiguratsiyasi tasvirini 3-rasmda topish mumkin. Odatdagi tizim lazer nurini boshqarish uchun bir juft skanerlash nometallidan foydalanadi va uni ob'ektiv linzalar tizimi orqali maqsad yuzasiga aniq fokuslash uchun yo'naltiradi; bu nometall nazorat kompyuteri tomonidan berilgan buyruqlarga qat'iy muvofiq ravishda o'zlarining skanerlash harakatlarini bajaradi. Boshqa lazerlar-masalan, impulsli ko‘ndalang qo‘zg‘atilgan atmosfera-bosimli gaz lazerlari-niqob belgilaridan foydalanadi, CO2 lazer nuqta-matritsali markalash tizimlari ham markalash sanoatida o‘rin egallaydi.
