Témata
Reklama

Značení a gravírování laserem

Během posledních dvou desetiletí se značení a gravírování stalo jednou z nejrozšířenějších laserových aplikací jak v průmyslu, tak i v oblasti reklamy, výroby dárkových předmětů a dokonce i umění. Oproti jiným metodám vyniká laserové značení trvalostí naneseného nápisu či grafického motivu, flexibilitou, vysokou rychlostí popisu a nízkými provozními náklady.

Navíc se jedná o nekontaktní způsob značení. V neposlední řadě je třeba zmínit i ekologickou stránku věci, kdy na rozdíl například od inkjetů nebo tampoprintů se v laserových popisovacích strojích nepoužívají žádné barvy či jiné pro zdraví a životní prostředí škodlivé látky. Flexibilita laserových strojů umožňuje nanášení jak alfanumerických kódů, například sériových čísel a čárových kódů, tak i vektorové grafiky nebo rastrových obrázků.
Fyzicky značení laserem spočívá v modifikaci povrchu materiálu vlivem laserového paprsku buď formou chemické reakce se změnou barvy povrchu (kovy, dřevo, speciální plasty), anebo odstraněním tenké vrstvy materiálu jeho vypařením či ablací (kovy, dřevo, sklo aj.).
Reklama
Reklama
Reklama

Používané typy laserů

Většina popisovacích zařízení používá plynové CO2 nebo pevnolátkové Nd:YAG lasery. CO2 lasery vyzařují na vlnové délce 10,6 µm a jsou vhodné pro značení nekovových materiálů, tj. dřeva, skla, některých plastů apod. Popis kovů tímto typem laserů je ztížen vzhledem k velmi vysoké odrazivosti (kolem 99 %), proto jsou v tomto případě vhodnějším kandidátem Nd:YAG lasery vyzařující na vlnové délce 1,06 µm. Nd:YAG lasery se rovněž používají na popis plastů, přičemž se pro zvýšení kontrastu do základního materiálu často přidávají aditiva (pigmenty), které vlivem laserového záření výrazně mění svoji barvu.
Ve speciálních aplikacích, kupříkladu při precizním značení či rytí kovů (nejčastěji ve zlatnictví) nebo při popisování plastů necitlivých k infračervenému světlu, se setkáváme s nasazením ultrafialových laserů.

Stroje pro laserové značení

Vlastní laserový svazek slouží jako nástroj pro obrábění materiálu, ale se svazkem či vzorkem je třeba definovaně pohybovat. Většina laserových značicích strojů tedy používá galvoskener nebo XY plotrový systém.
U plotrových systémů je fokusační hlava upnutá na pohyblivých kolejnicích, na nichž jsou umístěna i zrcadla, která směrují paprsek od laserového zdroje (tzv. létající optika). Plotrové systémy umožňují značení a řezání na velkých plochách. Například stroje od firmy SEI S. p. A. mají rozsah pracovních formátů od 460 x 640 mm (Eureka) až do 1500 x 3000 mm (Personal Laser). Většina systémů tohoto typu je vybavená CO2 lasery o výkonu od 25 W do 300 W (stroje s ještě výkonnějšími lasery jsou určeny převážně k řezání).
Alternativou k XY plotrům jsou systémy s řízením laserového paprsku pomocí galvoskeneru. Výstupní paprsek laserového generátoru se vychyluje dvěma zrcadly, čímž je zajištěn pohyb paprsku po povrchu obráběného dílu v obou osách. Každé z těchto zrcadel je nasazeno na osu nezávisle řízeného galvoelementu. Takto uspořádaný systém se používá ve spojení jak s CO2, tak i s Nd:YAG laserem. Galvoskener oproti XY plotru poskytuje značně vyšší rychlost značení, avšak na menší ploše. Ta je dána parametry použité fokusační optiky a v případě strojů SEI dosahuje 220 x 220 mm pro Nd:YAG lasery (řada Miro) a 1000 x 1000 mm pro CO2 lasery (řada Giotto). Za zmínění stojí patentovaný systém dynamické optiky SEI založený na automatickém posuvu optických prvků, což dává možnost značení nerovných povrchů bez manipulace s laserem nebo pracovním stolem, která je obvykle pomalá a nepřesná.
Nemůžeme také nechat bez povšimnutí unikátní stroj SEI (Personal Laser Bravo), který v sobě kombinuje přednosti velkoplošného (do 1550 x 3000 mm) XY plotru a rychlého popisovače s galvoskenerem. Vychylovací galvohlava je upevněná vedle fokusační jednotky, čímž je zajištěna možnost značení po celé pracovní ploše, a to i v kombinaci s řezáním.

Gravírování

Laserové rytí neboli gravírování se v dnešní době již široce aplikuje v mnoha průmyslových oborech od výroby razítek a dárkových předmětů až po zhotovení odlitkových forem. Ve své nejjednodušší (2D) podobě gravírování není ničím jiným než hlubokým značením. Ovšem potřebujeme-li složitější profil, například šikmé okraje motivu (2,5D) nebo pravé trojrozměrné (3D) rytí, musíme zvolit laserový stroj s vysokou kvalitou svazku, vybavený zvláštním softwarem a systémem posuvu ohniska paprsku do hloubky materiálu. V systémech od SEI již zmíněná dynamická optika nabízí možnost přesného a rychlého 2,5D nebo 3D gravírování bez použití drahého mechanického polohovacího zařízení. Selektor laserového režimu, který je v laserech SEI integrován do rezonátoru, dovoluje dosažení nejvyšší kvality výstupního svazku, a tudíž i maximálně precizní rytí.
Tím zdaleka nekončí možnosti laserového značení a gravírování. Za rámcem tohoto krátkého přehledu zůstaly velmi zajímavé aplikace, jako například dot-matrix, značení přes masku, nebo vícebarevný popis plastů, jimž bude věnován jeden z našich dalších článků.
Reklama
Vydání #5
Kód článku: 30540
Datum: 21. 05. 2003
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

Produktivní vrtání otvorů do hliníku

Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

Související články
Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Automatizovaná upínací technika

Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

Univerzální brusky pro broušení na kulato

Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

Chytré měření upínací síly

Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

Technologie pro firmu s dobrou tradicí

Společnost Jihlavan je tradičním výrobcem letecké i pozemní hydrauliky. Má vlastní vývoj leteckých hydraulických přístrojů. Navíc vyrábí pro významné evropské společnosti přístroje dle jejich dokumentace. S jeho výrobním ředitelem Liborem Babákem jsme si povídali zejména o technologiích a trendech a „vychytávkách“ v této oblasti výroby.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit