Laser-annealing is een van de nieuwe technologieën die wordt gebruikt in glasvezel en elektronica, automotive, testtools en de medische industrie voor de identificatie van medische instrumenten. De methode verandert de kleur van verschillende materialen met betrekking tot de temperatuur van de gebruikte warmte. Kleuren die worden verkregen door laser-annealing variëren van geel, groen, blauw, bruin en rood. Laser-annealingtechnologie heeft een scala aan voordelen.
In dit artikel bespreken we alles wat u moet weten over laser-annealingtechnologie.
Inhoudsopgave
Wat is laser-annealingtechnologie?
Voordelen van lasergloeien
Principes van lasergloeien
Hoe lasergloeien werkt
Toepassingen van lasergloeien
Hoe kiest u een laser-gloeimachine?
Conclusie
Wat is laser-annealingtechnologie?
De laser-annealingtechnologie is een snel, gelokaliseerd verwarmings- en koelproces dat resulteert in een kleurverandering van het materiaal waaraan wordt gewerkt bij een bepaalde temperatuur. De kleuren variëren tussen rood, geel en groen, afhankelijk van de temperatuur waaraan het te markeren oppervlak wordt blootgesteld. Er is weinig vervorming op materialen tijdens het annealingproces, waardoor er producten van hoge kwaliteit worden geproduceerd.
Hieronder staan de vier typen lasergloeimachines en voorbeelden van materialen die u ermee kunt markeren.
– UV-lasers – metalen, glas, kunststoffen en papier
– CO2-lasers – textiel en karton
- Fiberlasers – rubber en kunststoffen
– YAG-lasers – dunne metalen platen en substraten zoals aluminium
Voordelen van lasergloeien
– Het proces is snel, waardoor er tijd bespaard wordt en er minder vervormingen in de materialen ontstaan.
– De originele eigenschappen en vormen van de werkstukken blijven behouden.
– Het proces is efficiënt en schoon omdat er geen chemicaliën nodig zijn.
– Het is kosteneffectief omdat het hoogwaardige producten produceert met minder materiaalverspilling.
– Het is zeer productief vanwege de verhoogde output.
Principes van lasergloeien
Lasergloeien wordt in principe getoond door de dunne-filminterferentie die metalen een gekleurde look geeft. Wanneer licht op een gegloeid werkstukoppervlak schijnt, wordt het in twee golven gesplitst. De golven worden gesplitst door differentiële reflecties.
De eerste reflectie wordt gezien wanneer de oppervlakkige oxidelaag wordt geraakt door lichtstralen. Daarna ontstaat de tweede reflectie wanneer het licht dat door de geoxideerde laag gaat het ongemodificeerde substraat bereikt. Beide reflecties hebben golfvormen die uit fase zijn; ze hebben dus verschillende golflengtes. De golven interfereren destructief of constructief met elkaar om specifieke kleuren voor het werkstuk te produceren. De constructieve interferentie geeft het materiaal zijn hoofdkleur.
Een fractie van het passerende licht wordt geabsorbeerd door de oxidelaag. Er wordt meer licht geabsorbeerd als de laag dikker is en er wordt minder licht tegelijkertijd gereflecteerd. Als gevolg hiervan neemt de donkerte van het oppervlak toe met de toenemende dikte van de oxidelaag. In dit geval worden verschillende laserparameters beheerd om verschillende mooie kleuren te verkrijgen.
Hoe lasergloeien werkt
Gloeien ontstaat wanneer laser-uitgloeiapparatuur verhit een metaal lokaal totdat het bijna het smeltpunt heeft bereikt. De roosterstructuur verandert tijdens dit proces, waarbij de vorming van oxide op het oppervlak van het werkstuk wordt getoond in het aspect van verschillende gloeikleuren. De kleuren verschijnen rond de 200oC omdat ze temperatuurstabiel zijn.
Hogere temperaturen zorgen ervoor dat het rooster terugkeert naar zijn standaardtoestand. In dit geval verdwijnt het merkteken; het afgewerkte oppervlak blijft dus volledig bewaard. Nadat het proces is voltooid, begint het materiaal af te koelen en toont het de beoogde markering. Lasermarkering wordt over het algemeen alleen mogelijk gemaakt door metalen die van kleur veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan hitte en zuurstof. Voorbeelden van deze metalen zijn titanium en staal.
Toepassingen van lasergloeien
Hieronder vindt u voorbeelden van toepassingen van lasergloeien:
– Elektronica en glasvezel
– Lucht- en ruimtevaart-, automobiel- en defensie-industrie
– Farmaceutische industrie voor medische implantaten
– Testtools zoals Laser markering systemen van Toshiba
Hoe kiest u een laser-gloeimachine?
1. Te markeren materiaal
De materialen die gemarkeerd worden, bepalen het model van de lasermarkeermachine geschikt voor de projecten van een koper. Dit komt omdat verschillende materialen verschillende optische eigenschappen hebben. Een enkele laser machine interactie met verschillende materialen levert verschillende resultaten op. Er is bijvoorbeeld extra werk bij het markeren van transparante of doorschijnende materialen vergeleken met het gebruik van lasers om ondoorzichtige werkstukken te markeren. Dit is het gevolg van licht dat door de doorschijnende materialen gaat, waardoor het licht wordt verstrooid en lasergloeien moeilijk wordt. Ook de kleur van het materiaal heeft invloed op lasermarkering. Zwarte werkstukken zijn gemakkelijker te markeren omdat ze al het licht absorberen.
2. Kosten
Kopers moeten overwegen om lasermachines aan te schaffen die lang meegaan en tegelijkertijd optimaal presteren. Afhankelijk van hun budget moeten ze rekening houden met de initiële kosten van de laserapparatuur, de randapparatuur en het soort onderhoud tijdens de servicetijd. De kosten van een fiberlasermachine variëren bijvoorbeeld van USD 3,500 tot USD 28,500, terwijl een CO2 lasermarkeermachine valt tussen USD 4,500 en USD 70,000. Kopers moeten daarom kiezen voor machines die ongeveer tien jaar meegaan met minimaal onderhoud. De functionaliteit van lasermachines moet hand in hand gaan met hun betaalbaarheid en betrouwbaarheid.
3. Nauwkeurigheid
Verschillende industrieën hebben verschillende vereisten voor de nauwkeurigheid van laser-annealing. De laserstraal dringt ongeveer 20 tot 30 micron door in het materiaaloppervlak. Dit resulteert in minimale veranderingen aan het werkstuk, wat de precisie en nauwkeurigheid van de markeringen beïnvloedt. Het nauwkeurigheidsniveau wordt bepaald door factoren zoals de straalpuntgrootte op het materiaal en waar een klein punt een nauwkeurigere markering produceert. Ook moeten thermische controle en de kwaliteit van het optische systeem worden gecontroleerd om consistent nauwkeurige resultaten te produceren.
4. Markeersnelheid
Er is een variatie in de markeersnelheid van verschillende modellen laser-annealingapparatuur. Ze worden onderscheiden door low-end of high-end modellen. De factoren die de markeersnelheid van een machine beïnvloeden, zijn onder andere de modelkwaliteit, markeerformaten en het te markeren materiaaltype. Bijvoorbeeld, een UV-laser heeft een markeersnelheid van ongeveer 9000 mm/s. Een laser van goede kwaliteit biedt een gemiddelde snelheid om een materiaal zoals een sleutelhanger binnen 30 seconden te markeren. En er zijn lasers van hogere kwaliteit die dezelfde taak in minder dan 5 seconden kunnen voltooien. Bovendien kost lasermarkeren meer tijd dan etsen, maar beschadigt het het materiaaloppervlak niet en produceert het onuitsprekelijke markeringen.
Conclusie
Laser-annealingtechnologie is in de loop der jaren geëvolueerd en biedt momenteel het grootste voordeel: verbeterde nauwkeurigheid. Het warmtebehandelingsproces verandert de mechanische en fysieke eigenschappen van bepaalde materialen. Metalen verhogen bijvoorbeeld de ductiliteit, verlagen de hardheid en verwijderen interne spanning. Kopers moeten het annealingproces, de voor- en nadelen ervan en factoren begrijpen waarmee ze rekening moeten houden bij het kiezen van lasermachines voor hun lasermarkeertaken. Ga naar om hoogwaardige laser-annealingapparatuur aan te schaffen Chovm.com.
