W ciągu ostatnich kilku dekad branża znakowania laserowego osiągnęła znaczny postęp. Obecnie istnieje duża liczba dostawców systemów znakowania laserowego w różnych branżach na całym świecie. Najważniejszą zmianą na tym rynku jest wprowadzenie laserów pulsacyjnych o niskiej mocy, które obecnie rozwinęły się, aby zapewnić niemal wszystkim dostawcom takie urządzenie do znakowania laserowego włókien w ramach ich oferty produktowej.
Długości fal tych laserów zwykle mieszczą się w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR) około 1070 nm, co czyni je idealnymi do znakowania większości wyrobów metalowych, ponieważ mają one mniejszy współczynnik odbicia niż lasery CO2 o dłuższych falach.
Ale nawet w tym zakresie długości fal trudność oznaczania różnych metali nie jest taka sama. Aluminium, miedź i ich stopy są szeroko stosowane w prawie każdej branży. Materiały te mogą być znakowane laserem, ale czasami trudno jest drukować ciemne znaki, które są wyraźnie widoczne gołym okiem na takich metalach w warunkach niskiej temperatury. Ponadto, sprawdzona technika wykazała, że materiały wysoce transmisyjne zazwyczaj wykonują procesy znakowania i kształtowania powierzchni z minimalnymi uszkodzeniami w obrębie szerokości impulsu, które nie są związane z nieoczekiwanymi nieliniowościami.
Laserowe wykończenie powierzchni
W szerokim polu przemysłowego przetwarzania materiałów laserowych termin "obróbka powierzchni laserem" jest często używany do opisania szeregu czynności przetwarzania wykorzystujących fale ciągłe (CW), źródła laserowe bliskiej podczerwieni o mocy kilku kilowatów. Jednakże powyższy proces różni się znacznie od opisanych tutaj technik, które można uważać za aplikacje na powierzchniach mikronowych i nanoskalowych. Zidentyfikowano wiele procesów wykorzystujących ultraszybkie lasery z krótkimi impulsami (10-12) i femtosekundowych (10-15) ultraszybkich oraz istnieje wiele powiązanych publikacji.
Główną wadą tych procesów jest to, że nawet w seriach laserów tych kategorii laserów ich inwestycje i koszty operacyjne pozostają wysokie. Ponieważ prędkość przetwarzania jest zwykle zależna od średniej mocy lasera, koszt obróbki laserowej w rzeczywistych warunkach pokrycia powierzchni może być zbyt wysoki dla większości przemysłowych użytkowników lasera.
Ostatnio zakres szerokości impulsów dojrzałych nanosekundowych laserów z włóknami pulsowymi został wydłużony do poniżej nanosekund, przy czym towarzyszył temu wzrost mocy szczytowej mocy rzędu wielkości. Umożliwiło to opracowanie nowego procesu obróbki powierzchni laserowej przy użyciu ekonomicznego długiego pikosekundowego źródła lasera.
Chociaż techniki te są często nazywane obróbkami powierzchniowymi laserowymi, procesy te są mechanicznie związane z znakowaniem laserowym, ponieważ są one ograniczone do obróbki powierzchniowej komponentów i zwykle wymagają kombinacji procesów ablacji laserowej i topienia. Ryc. 1 stara się zaklasyfikować tę szeroką gamę procesów za pomocą przyjętej w branży terminologii i głównych mechanizmów fizycznych.
Dobrze znane zalety laserów światłowodowych sprawiają, że stają się one dominującym wyborem dla większości aplikacji pokazanych na rysunku 1. Tutaj głównie wprowadzamy cel poprawy zrozumienia zastosowań laserowych mikronowych dla materiałów, które ogólnie uważa się za trudne do oznaczenia. ze standardowymi długościami fal podczerwonych, takimi jak miedź i szkło. Standardowa aplikacja.
