Lézeres kódolási technológiák
www.sapiensman.com/tecnoficio
| Információ a hallgató és a szakmunkás munkavállaló számára. |
sapiensman.com/ESDictionary
Lézeres kódolási technológiák
A lézerek nagyon gyors módja a kiváló minőségű állandó kódok nyomtatásának. Fogyóeszközök használata nélkül a tulajdonjogi költsége rendkívül alacsony. Például közepes volumenű gyártósorokban a megtérülés kevesebb, mint három év lehet.
Kiváló minőségű állandó jelek
A lézerek az aljzat "ablálásával", majd maratásával működnek. Az abláció eltávolítja az anyagot a megjelölendő területről, például egy fém- vagy tintaréteget a formacsomagon. Ezután finom barázdát vésnek erre az új fejre. Mivel a jel letörölhetetlen, tökéletesek a márkavédelemhez, vagy ott, ahol a kódnak fenn kell maradnia a termék élettartama alatt.
A lézerkódolás tipikus alkalmazásai az olvasható szövegnyomtatás mind az elsődleges, mind a másodlagos csomagoláson, és vonalkódok a dobozokon. Számos iparágban alkalmazzák őket, az ital-, gyógyszer- és étel snackektől kezdve az ipari fémek előállításáig. A lézerek kódolhatják az üveget, műanyagokat (például PET, polisztirol és polipropilén), fémet és kartont.
A lézereket gyakran új technológiának tekintik, de valójában hosszabb ideig léteztek, mint sokan gondolják. A lézerek elméletét 1957-ben javasolták, és az első lézert 1960-ban építették. Jóval előtte, a század fordulóján Einstein olyan egyenleteket készített, amelyek leírják a lézer működésének fő fizikai mechanizmusát, bár ez előtte ismeretlen volt. Abban az időben.
Számos vállalat és kormányzati intézmény érdeklődött a lézerek iránt, és saját alkalmazásuk fejlesztése nélkül kezdték meg őket. Ennek eredményeként a lézerek "megoldásként keresték a problémát". Ma a lézereket speciális feladatokhoz fejlesztik ki, és jellemzőiket úgy fejlesztették ki, hogy megfeleljenek az alkalmazás követelményeinek.
A lézerek valószínűleg az egyik legszélesebb körben alkalmazhatók bármely más típusú eszközben, ideértve a fémvágást és hegesztést, műtétet, adatolvasást és -átvitelt, holografikát, a fizikai paraméterek pontos mérését, a nem tesztelést. termékek a gyártósoron.
Körülbelül 30 évvel ezelőtt kerültek piacra a lézeres jelölőrendszerek. Ezek a korai rendszerek tudományos lézereket alkalmaztak, és nem úgy tervezték őket, hogy megbirkózzanak a sok gyárban található poros, párás és zord környezettel. Ezeket nem is úgy tervezték, hogy a nap 24 órájában, 7 órán keresztül folyamatosan működjenek, amit ma természetesnek tartunk.
Ábra: Példák kódolóeszközökre
Ábra: Lézerkódoló
Ábra: Példák különböző anyagok lézergravírozására
A kezdeti cél tehát e rendszerek „megkeményítése” volt, ahelyett, hogy új technológiai formátumokat fejlesztene ki a változó piaci követelményeknek való megfelelés érdekében.
Valamennyi lézernek ugyanazok az alapelvei vannak, de eltérnek a termékek tervezésétől, felhasznált anyagától és a lézer kimeneti sugár jellemzőitől.
Lézer alkatrészek
A lézereknek három fő összetevője van:
A lézer közeg: Ez lehet gáz, például szén-dioxid (C02), szilárd anyag, például neodímium: ittrium alumínium gránát (Nd: YAG), vagy folyadék, például színezék. A lézerközeg egyik tulajdonsága, hogy az energiát a populáció inverziójának nevezett meghatározott módon tárolhatja. A lézerközeg fényt (fotonokat) bocsát ki, így eltávolítva a felesleges tárolt energiát.
Ábra: Gázlézer diagram
A gerjesztési mechanizmus: Ez az a mechanizmus, amellyel energiát alkalmaznak az aktív lézerközeg részecskéinek (atomjainak vagy molekuláinak) gerjesztésére. Az energiát elektromos áram, elektromos kisülés, fényforrás stb. Formájában lehet alkalmazni. Az optikai rezonátor: Ez az a rendszer, amely a tárolt energiát a lézerhatás közegéből lézersugár formájában vonja ki. A legegyszerűbb formájában az optikai rezonátor a lézerközeg mindkét végén lévő tükörből áll. Ezek a tükrök párhuzamosak egymással, így a két tükör tengelye mentén haladó fotonok folyamatosan vissza-visszaverődnek (rezonálnak) a tükrök között. A tükör fényvisszaverő 1000/0; a másik részben reflektív, így továbbítja az azt eltaláló fotonok egy részét.
Lézersugár létrehozásának folyamata
Amint a fotonok áthaladnak a lézerközegen, a lézerközegben lévő gerjesztett részecskék ingerelt emissziónak nevezett folyamat révén felszabadítják a felesleges energiát, mint más fotonok.
Ezek az új fotonok megegyeznek azokkal az eredeti fotonokkal, amelyek a stimulált emissziót okozták. Ugyanolyan színűek (hullámhosszúak), ugyanabba az irányba haladnak és fázisban vannak. A részben visszaverő tükör által továbbított fotonok alkotják a lézersugarat. A fennmaradó fotonok visszaverődnek a lézer közegén keresztül, hogy folytassák a stimulált emissziós folyamatot.
A jelölési folyamat
A lézeres jelölést az anyag eltávolításával vagy az aljzat felületének megváltoztatásával érhetjük el. A legfontosabb szempont az, hogy a kódolandó anyag mennyire elnyeli a lézersugarat. Ez meghatározhatja a használt lézer típusát, mivel a különböző hullámhosszak eltérő abszorpciós jellemzőkkel bírhatnak. Ha a lézersugarat továbbítják vagy visszaverik, akkor a kódolás nehezebbé, sőt lehetetlenné válik.
Az optimális eredmény érdekében a lézersugarat el kell nyelni az anyag felületének néhány mikronján belül, hogy elegendő energiasűrűség alakuljon ki a felület módosításához a következő három eljárás egyikével:
- A bevonat eltávolítása: A lézert elnyeli a felületi bevonat, és elpárologtatja, hogy kontrasztos szubsztrátumot tárjon fel. Példa erre a folyamatra a fehér papírra vagy kártyára nyomtatott színes tinta eltávolítása.
- Gravírozás: A lézer elpárologtatja az anyagot az aljzat felületéről, színváltozás nélkül. (Ez a folyamat fordul elő a PET lézeres jelölésnél.) Az így kapott jel hasonlít a domborműre.
- Termokémia: A lézer úgy változtatja meg az anyagot, hogy elég magas hőmérsékletre melegíti a molekuláris kötések megszakításához. Az ezzel az eljárással kialakított új anyag eltérő színű lehet, így észrevehető nyomot hozhat létre.