Công nghệ gia công khắc laser

25/07/2020 Đăng bởi: Trịnh Ngọc Quý

Công nghệ khắc laser

Khắc laser, là việc sử dụng laser để khắc một đối tượng. Mặt khác, khắc laser là một loại phương pháp gia công để lại dấu vết trên một vật thể, bao gồm cả sự thay đổi màu sắc do thay đổi hóa học / phân tử, tạo bọt, nóng chảy hoặc cắt bỏ, v.v. Kỹ thuật này không cần sử dụng mực, cũng không cần các lưỡi cắt kim loại tiếp xúc trực tiếp với bề mặt khắc và có thể bị mài mòn theo thời gian, mang lại lợi thế hơn hẳn các công nghệ in hoặc cắt gọt truyền thống là phải thay thế mực hoặc lưỡi cắt thường xuyên.

Ánh sáng laser có thể tác động lên nhiều loại vật liệu khác nhau lên vật liệu rất đã được thể hiện rõ hơn đối với các vật liệu "laserable" được thiết kế đặc biệt và cả đối với một số loại sơn. Chúng bao gồm các polyme nhạy laser và hợp kim kim loại mới.

Thuật ngữ khắc laser cũng được sử dụng như một thuật ngữ chung bao trùm các kỹ thuật gia công bề mặt bao gồm in ấn, dập nóng và hàn laser. Các máy khắc laser và đánh dấu laser là như nhau, do đó hai thuật ngữ đôi khi bị nhầm lẫn bởi những người không có kiến ​​thức hoặc kinh nghiệm trong thực tế.

Máy khắc laser

Một máy khắc laser bao gồm ba phần chính: nguồn laser, bộ điều khiển và bề mặt gia công. Nguồn Laser hoạt động như một công cụ vẽ: chùm tia phát ra từ nó cho phép bộ điều khiển tạo vết khắc trên bề mặt. Bộ điều khiển xác định hướng, cường độ, tốc độ di chuyển và sự lan truyền của chùm tia laser nhắm vào bề mặt. Bề mặt được chọn để phù hợp với loại vật liệu mà laser có thể tác động lên.

Có ba loại máy khắc chính.

https://www.xtlaser.com/wp-content/uploads/2016/04/%E9%9B%95%E5%88%BB%E6%9C%BA1-300x300.png?x63371

Loại 1 phổ biến nhất là dạng bàn với trục X-Y, thông thường, phôi (bề mặt) đứng yên và laser quang học di chuyển xung quanh theo hai chiều, điều khiển tia laser chùm để vẽ đường vector. Đôi khi ngược lại thì tia laser đứng yên và phôi di chuyển. Đôi khi phôi di chuyển theo một trục và tia laser theo trục còn lại.

Loại thứ hai dùng để gia công các phôi hình trụ (hoặc phôi gia công phẳng được gắn xung quanh một hình trụ) trong đó tia laser đi qua một vòng xoắn trong khi xung laser bật-tắt tạo ra những điểm ảnh mong muốn.

https://www.xtlaser.com/wp-content/uploads/2018/11/tube-cutting.jpg?x63371

Với thể loại thứ ba, cả laser và phôi đều đứng yên và gương galvo di chuyển chùm tia laser trên bề mặt phôi. Máy khắc laser sử dụng công nghệ này có thể hoạt động ở chế độ điểm ảnh (raster) hoặc vector.

https://www.xtlaser.com/wp-content/uploads/2016/04/uv-marking-2.jpg?x63371

Máy khắc, cắt laser giá tốt phân phối bởi Novatech Vietnam

Điểm mà chùm tia laser chạm vào bề mặt phải nằm trên mặt phẳng tiêu cự (focal length) của hệ thống quang học của tia laser và thường đồng nghĩa với tiêu điểm của nó. Điểm này thường nhỏ, có lẽ nhỏ hơn một milimet (tùy thuộc vào bước sóng quang). Chỉ có khu vực bên trong tiêu điểm này bị ảnh hưởng đáng kể khi tia laser đi qua bề mặt. Năng lượng được cung cấp bởi laser làm thay đổi bề mặt của vật liệu tại tiêu điểm. Nó có thể làm nóng bề mặt và sau đó làm bay hơi vật liệu, hoặc có thẻ vật liệu có thể bị “gãy vỡ” và bong ra khỏi bề mặt.

Nếu vật liệu bề mặt bị bay hơi trong quá trình khắc laser, nói chung luôn cần sử dụng máy thổi hoặc hút lọc khí để loại bỏ khói độc hại và khói phát sinh từ quá trình này, và còn để loại bỏ các mảnh vụn trên bề mặt để cho phép laser tiếp tục khắc.

Một tia laser có thể loại bỏ vật liệu rất hiệu quả vì chùm tia laser có thể được thiết kế để cung cấp năng lượng cho bề mặt theo cách chuyển đổi một tỷ lệ cao năng lượng ánh sáng thành nhiệt. Chùm tia được tập trung cao độ và chuẩn trực trong hầu hết các vật liệu không phản chiếu như bề mặt gỗ, nhựa và men. Tuy nhiên, các thiết bị được sử dụng trong khắc laser có thể nóng lên khá nhanh. Do đó cần đặt hệ thống làm mát cho máy khắc laser. Ngoài ra, chùm tia laser có thể được giảm công suất để giảm lượng nhiệt tạo ra quá mức.

Các họa tiết khác nhau có thể được khắc bằng cách lập trình bộ điều khiển để cho chùm tia laser đi theo một đường cụ thể theo thời gian. Vết khắc của chùm tia laser được điều chỉnh cẩn thận để đạt được độ sâu mong muốn (loại bỏ đều vật liệu). Ví dụ, các đường cắt chéo được tránh để đảm bảo rằng mỗi bề mặt được khắc chỉ tiếp xúc với tia laser một lần, do đó, cùng một lượng vật liệu được loại bỏ. Tốc độ mà chùm tia di chuyển trên vật liệu cũng được xem xét trong việc tạo ra các họa tiết khắc. Thay đổi cường độ và sự lan rộng của chùm tia cho phép linh hoạt hơn trong thiết kế. Ví dụ, bằng cách thay đổi tỷ lệ thời gian (được gọi là "chu kỳ hoạt động"), chùm laser được bật trong mỗi xung, năng lượng được cung cấp cho bề mặt khắc có thể được điều khiển thích hợp cho vật liệu.

Vì vị trí của chùm laser được xác định chính xác bởi bộ điều khiển, không cần thiết phải thêm các rào cản vào bề mặt để ngăn tia laser lệch khỏi mẫu khắc quy định. Kết quả là, không cần “mặt nạ điện trở” trong khắc laser. Đây chủ yếu là lý do tại sao kỹ thuật này khác với các phương pháp khắc cũ.

Một ví dụ điển hình về nơi công nghệ khắc laser đã được áp dụng vào tiêu chuẩn công nghiệp là dây chuyền sản xuất. Trong thiết lập cụ thể này, chùm tia laser được hướng vào một gương xoay hoặc rung. Chiếc gương di chuyển theo cách có thể vạch ra những con số và chữ cái trên bề mặt được khắc. Điều này đặc biệt hữu ích để in ngày tháng sản xuất, hết hạn và đánh số lô sản phẩm đi dọc theo dây chuyền sản xuất. Khắc laser cho phép các vật liệu làm bằng nhựa và thủy tinh được đánh dấu "khi đang di chuyển". Vị trí diễn ra việc khắc được gọi là "trạm khắc laser", một ví dụ thường gặp là trong các nhà máy đóng gói và đóng chai. Các công nghệ cũ hơn, chậm hơn như dập nóng và in pad phần lớn đã được loại bỏ và thay thế bằng khắc laser.

Máy khắc, cắt laser chất lượng cao phân phối bởi Novatech Vietnam.

Để khắc chính xác và quan hơn, một bàn laser (còn được gọi là bàn "X-Y" hoặc "XY") được sử dụng. Tia laser thường được cố định ở bên cạnh bàn và phát ra ánh sáng về phía một cặp gương có thể di chuyển sao cho mọi điểm trên bề mặt bàn có thể được quét bởi tia laser. Tại điểm khắc, chùm tia laser được tập trung qua một thấu kính ở bề mặt khắc, cho phép vạch ra các họa tiết rất chính xác và phức tạp.

Một thiết lập điển hình của bàn laser bao gồm chùm laser phát cố định song song với một trục của bàn nhằm vào một chiếc gương được gắn ở đầu của một đường ray có thể điều chỉnh. Chùm tia phản xạ một góc 45 độ khỏi gương để tia laser truyền đi theo một đường chính xác dọc theo chiều dài của đường ray. Chùm tia này sau đó được phản xạ bởi một gương khác được gắn vào trục có bánh xe di chuyển được, hướng chùm tia vuông góc với trục ban đầu. Sơ đồ dưới mô tả hai mức di chuyển tự tự do (một dọc và một ngang) để tạo thành vệt khắc.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Wikilaser1.png

Trong các thiết bị khắc laser khác như bàn phẳng hoặc khắc trục tròn, chùm tia laser được điều khiển để hướng phần lớn năng lượng của nó thâm nhập theo độ sâu cố định vào vật liệu cần khắc. Theo cách này, chỉ có một độ sâu cụ thể của vật liệu được loại bỏ khi quá trình khắc diễn ra.

Đối với các bề mặt có chiều cao khác nhau, các cơ chế lấy nét phức tạp hơn đã được phát triển. Một số được gọi là hệ thống tập trung tự động liên tục. Họ điều chỉnh các tham số phát quang trong thời gian thực để thích ứng với những thay đổi của vật liệu khi nó được khắc. Thông thường, chiều cao và độ sâu của bề mặt được theo dõi nhờ các thiết bị theo dõi thay đổi bằng sóng siêu âm, hồng ngoại hoặc ánh sáng nhìn thấy nhằm vào bề mặt khắc. Các thiết bị này, được gọi là chùm tia thí điểm hoặc laser thí điểm (nếu sử dụng tia laser) giúp dẫn hướng và điều chỉnh thông số khắc, ống kính hội tụ laser trong việc xác định vị trí tối ưu để tập trung vào bề mặt và loại bỏ vật liệu một cách hiệu quả.

Khắc laser trên nhựa ABS : www.novatechvietnam.com

Khắc laser trên nhựa ABS: www.maykhaclaser.asia

Khắc laser trên nhựa ABS: www.maycatlaser.asia

#Máy_khắc_laser, #Máy_cắt_laser, #Máy_hàn_laser, #Máy_khắc_laser_chất_lượng, #Máy_cắt_laser_chất_lượng#Máy_khắc_laser_giá_rẻ, #Máy_cắt_laser_giá_rẻ, #Máy_khắc_laser_tại_hà_nội, #Máy_cắt_laser_tại_hà_nội, #Máy_khắc_laser_fiber, #Máy_cắt_laser_fiber, #Máy_khắc_laser_CO2, #Máy_cắt_laser_CO2, #Máy_khắc_laser_UV

Viết bình luận của bạn: