كيف تؤثر تقنية الليزر على أسطح المواد المختلفة؟

كيف يؤثر الليزر على أسطح المواد المختلفة؟

أ آلة الوسم بالليزر هي أداة تستخدم لوضع علامات أو نقش مواد مختلفة بمساعدة شعاع الليزر. اعتمادًا على المادة التي يتم وضع العلامات عليها، يتم استخدام أنواع مختلفة من آلات وضع العلامات بالليزر، مثل آلات وضع العلامات بالليزر الليفي للمعادن والبلاستيك، أو آلات وضع العلامات بالليزر ثاني أكسيد الكربون للمواد العضوية مثل الخشب والزجاج، وآلات وضع العلامات بالليزر فوق البنفسجي للمعالجة الباردة. يعمل كل نوع من الليزر عند طول موجي مختلف ويستخدم آلية مختلفة، مما يجعله مناسبًا لمهام ومواد محددة. تناقش هذه المقالة بشكل أساسي مشاكل وحلول وضع العلامات بالليزر على سطح مواد مختلفة، مما يساعدك على اختيار آلة وضع علامات مناسبة لعملك بشكل أفضل.

مقدمة عن العلامات بالليزر

نظرة عامة على العلامات بالليزر

تعد تقنية الوسم بالليزر تقنية تستخدم شعاع ليزر عالي الكثافة لإشعاع قطعة العمل موضعيًا، مما يترك علامة دائمة على سطح المادة عن طريق تبخير مادة السطح أو التسبب في تفاعل كيميائي يغير اللون. إنها طريقة دقيقة وفعالة للغاية لإضافة علامات دائمة أو شعارات أو أرقام تسلسلية أو رموز شريطية أو تصميمات أخرى على الأسطح. تُستخدم آلات الوسم بالليزر بشكل شائع في التصنيع والسيارات والإلكترونيات والفضاء والمعدات الطبية وغيرها من الصناعات. بالمقارنة مع طرق الوسم التقليدية مثل نفث الحبر أو النقش الميكانيكي، يمكنها إنتاج علامات دائمة عالية الجودة دون ملامسة مباشرة للمادة، وبالتالي تقليل خطر التلف أو التلوث. بالإضافة إلى ذلك، فهي تسمح بالتحكم الدقيق في عمق وعرض وموضع العلامة، مما يجعلها مثالية للتصميمات المعقدة والمكونات الصغيرة.

الفئات الرئيسية لآلات الوسم بالليزر

إن وضع العلامات بالليزر هو تقنية متعددة الاستخدامات ودقيقة تستخدم أنواعًا مختلفة من الليزر لتحقيق وظائف وضع علامات محددة. والليزر الرئيسي المستخدم في هذه العملية هو ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون وليزر الأشعة فوق البنفسجية.

آلة النقش بالليزر الليفي

ال آلة وسم ألياف الليزر تعد آلة وسم الألياف بالليزر من أكثر معدات الوسم تقدمًا في العالم اليوم. تتميز آلة وسم الألياف بالليزر بكفاءة تحويل ضوئية كهربائية عالية، وتبريد هوائي، وحجم صغير، وجودة سرعة ضوء جيدة، وموثوقية عالية. يمكنها نقش المواد المعدنية وبعض المواد غير المعدنية، وتستخدم بشكل أساسي في المجالات ذات المتطلبات العالية للعمق والنعومة والدقة. وهي مقسمة إلى آلات وسم الألياف بالليزر المستمر وآلات وسم الألياف بالليزر النبضي. آلة وسم الألياف بالليزر MOPA التي نعرفها هي نوع من آلات وسم الألياف بالليزر النبضي، والتي تستخدم بشكل أساسي للمعادن وغير المعادن (على غرار أداء الألياف الضوئية العادية)، ويمكنها إجراء وسم ملون على سطح مواد الفولاذ المقاوم للصدأ.

آلة الوسم بالليزر CO2

ال آلة التعليم بالليزر CO2 هو مولد ليزر ثاني أكسيد الكربون يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون كوسيط. يتم ملء ثاني أكسيد الكربون والغازات المساعدة الأخرى في أنبوب التفريغ ويتم تطبيق جهد عالي على القطب. يتم توليد تفريغ متوهج في أنبوب التفريغ، مما يتسبب في إطلاق الغاز ليزر بطول موجي 10.64 ميكرومتر. بعد تضخيم طاقة الليزر، يتم مسحها بواسطة مقياس الجلفانومتر وتركيزها بواسطة مرآة F-Theta. تحت سيطرة الكمبيوتر وبطاقة التحكم في وضع العلامات بالليزر، يمكن وضع علامة على الصور والنصوص والأرقام والخطوط على قطعة العمل وفقًا لمتطلبات المستخدم. في الوقت الحاضر، تُستخدم آلات وضع العلامات بالليزر ثاني أكسيد الكربون بشكل أساسي لنقش المواد غير المعدنية.

آلة وسم الليزر فوق البنفسجي

تم تطوير آلة وسم الليزر فوق البنفسجي باستخدام ليزر فوق بنفسجي بطول موجة 355 نانومتر. يتميز ضوء الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة 355 نانومتر ببقعة مركزة صغيرة جدًا، مما يقلل بشكل كبير من التشوه الميكانيكي للمادة وهو عملية باردة. المنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرة جدًا، ولن يكون هناك تأثير حراري أو حرق للمادة. بالإضافة إلى النحاس، فإن ليزر الأشعة فوق البنفسجية مناسب لمعالجة مجموعة أوسع من المواد. تعتمد آلة وسم الليزر فوق البنفسجي بشكل أساسي على شعاع الليزر منخفض الطاقة الفريد، وهو مناسب بشكل خاص لسوق المعالجة عالية الجودة للمواد فائقة الدقة.

أنواع العلامات بالليزر

إن وضع العلامات بالليزر هو عملية متعددة الاستخدامات تتضمن تقنيات مختلفة مثل التلدين والنقش والحفر والرغوة وهجرة الكربون وما إلى ذلك. تعتمد طريقة وضع العلامات الصحيحة على متطلبات المواد والجودة.

التلدين بالليزر

في عملية التلدين بالليزر، يقوم شعاع الليزر بتسخين سطح المادة موضعيًا لإنشاء علامة. يخترق الشعاع 20 إلى 30 ميكرومتر فقط عبر سطح المادة، وبالتالي تكون التغييرات السطحية صغيرة جدًا. يتسبب التسخين الموضعي في تغيير لون المادة. اعتمادًا على درجة حرارة الطبقة المسخنة، يمكن أن تكون العلامة سوداء أو حمراء أو صفراء أو خضراء. نتيجة التلدين بالليزر هي علامة دائمة ومقاومة للتآكل. يعمل التلدين بالليزر بشكل أفضل على المعادن الحديدية والتيتانيوم.

النقش بالليزر

تتضمن هذه العملية استخدام شعاع الليزر لإزالة بعض المواد من سطح أحد المكونات. أثناء هذه العملية، تمتص المادة حرارة الليزر، وتذوب وتتبخر، مما يخلق علامة على شكل انخفاض. تتفاعل المادة أيضًا مع الهواء، مما يتسبب في تغير اللون مما يجعل العلامة أكثر تميزًا. لا يتضمن النقش بالليزر أي مواد استهلاكية. لذلك، فإن تكلفة تشغيله أقل مقارنة بطرق النقش الأخرى التي تستخدم أحبارًا أو مثاقب خاصة. الليزر مناسب لمجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك المعادن والبلاستيك والسيراميك. لذلك، يستخدمه المهندسون في العديد من التطبيقات المختلفة.

النقش بالليزر

هذه العملية متعددة الاستخدامات تخلق علامات على قطعة العمل عن طريق إذابة سطح قطعة العمل. يخلق شعاع الليزر علامات مرتفعة عن طريق توصيل كمية كبيرة من الطاقة إلى منطقة صغيرة وموضعية. ونتيجة لذلك، يذوب السطح ويتمدد، ويتغير لونه إلى الأسود أو الرمادي أو الأبيض. غالبًا ما يتم استخدام النقش لإنشاء علامات دائمة مثل الأرقام التسلسلية وأكواد مصفوفة البيانات والشعارات والرموز الشريطية. إنها أيضًا عملية متعددة الاستخدامات يمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من المعادن، بما في ذلك الألومنيوم والرصاص والصلب والمغنيسيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والمزيد.

هجرة الكربون

في هذه الطريقة، تعمل الطاقة الحرارية من الليزر على كسر الروابط البلاستيكية وإطلاق الأكسجين والهيدروجين. يتسبب هذا التفاعل في تعتيم المنطقة المستهدفة، مما يعطي علامة رمادية إلى رمادية مزرقة. الكربنة أو هجرة الكربون هي دائمًا مثالية لوضع علامات على البوليمرات الاصطناعية والمواد العضوية. تعمل بشكل جيد على الورق والخشب والجلد ومواد التغليف وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن هجرة الكربون ليست مناسبة جدًا للأشياء الداكنة لأن العلامة الرمادية المتكونة لها تباين منخفض مع بقية قطعة العمل، مما يجعل من الصعب قراءة العلامة.

الإرغاء

عندما تكون هناك حاجة إلى عمل علامات ذات ألوان فاتحة، فقد لا يكون انتقال الكربون مفيدًا كثيرًا، ولكن الرغوة مناسبة بشكل أفضل لمثل هذه التطبيقات. تتضمن العملية تسخين سطح المادة بالليزر، مما يتسبب في ذوبانها وانبعاث فقاعات. عندما تتأكسد الفقاعات، فإنها تشكل نوعًا من الرغوة التي تجعلها تعكس الضوء. تعد هذه الطريقة واحدة من أفضل خيارات وضع العلامات للمكونات ذات الألوان الداكنة. وذلك لأن العلامة مرتفعة فوق سطح المكون، مما يوفر تباينًا أعلى مع بقية السطح. كما أنها مثالية لوضع علامات على البوليمرات.

تغير اللون

في هذه التقنية، يقوم الليزر بإزالة طبقات من قطعة العمل، مما يكشف عن الطبقات الموجودة تحتها. تمتص المادة القابلة للإزالة الحرارة من الليزر وتتبخر لخلق التباين. لذلك، من المهم التأكد من أن لون الطبقة العلوية يختلف عن لون الركيزة. هذه الطريقة أكثر فعالية مع المواد المطلية مثل الألومنيوم المؤكسد، حيث ستظهر علامات ممتازة وواضحة. المواد الأخرى المناسبة لتغيير اللون هي الرقائق والأفلام والرقائق. إنها تقنية ممتازة لوضع علامات على الملصقات والملحقات والعناصر المعبأة.

العوامل المؤثرة على وضع العلامات بالليزر

معلمات الليزر

تعد معلمات الليزر من أهم العوامل التي تؤثر على علامات الليزر، بما في ذلك بشكل أساسي طول موجة الليزر وقوة الليزر ووضع الليزر ونصف قطر البقعة واستقرار الوضع وما إلى ذلك. يجب تحسين معلمات الليزر مثل الطاقة والسرعة والتردد وفقًا لمادة العلامة. ستؤدي الطاقة الزائدة إلى ارتفاع درجة الحرارة، في حين أن الطاقة المنخفضة جدًا ستؤدي إلى عدم وضوح العلامات. جرب هذه الإعدادات للعثور على مصدر التوازن المثالي.

خصائص المواد

يعمل شعاع الليزر على سطح المادة، ويتم امتصاص جزء من طاقة الليزر أو تشتتها بواسطة المادة. ستؤثر خصائص الامتصاص والتشتت للمادة على تأثير وجودة العلامة.

الظروف البيئية

تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على تشغيل آلة الوسم بالليزر. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة للغاية أو منخفضة للغاية، فقد تكون سعة التبريد غير مستقرة، مما يتسبب في عدم استقرار تأثير الوسم. تحتاج آلة الوسم بالليزر إلى التبريد أو الدفء من الخارج.

آلية عمل العلامات بالليزر على المعادن

يعتمد مبدأ وضع العلامات بالليزر على المعدن على تبخر سطح المادة على الفور من خلال درجة الحرارة العالية الناتجة عن تركيز الليزر. يعتمد لون وضع العلامات بالليزر على المعدن بشكل أساسي على طبيعة المادة وثانيًا على حجم الليزر.

وسم التلدين: وسم التلدين هو تكوين طبقة أكسيد على المعادن الحديدية (الحديد والصلب والصلب عالي الجودة) والتيتانيوم عن طريق التسخين الموضعي. التلدين بالليزر هو تقنية وسم تستخدم حرارة إشعاع الليزر لتحفيز الأكسدة الموضعية دون تآكل كبير للمادة.
الحفر بالليزر: يستخدم الحفر بالليزر ليزرًا عالي الحرارة لإذابة سطح المادة المعدنية فقط. في بعض الأحيان، يتكون الأكسدة في المنطقة المحفورة، مما يجعل العلامة أكثر وضوحًا.
النقش بالليزر: النقش بالليزر هو عملية توليد حرارة عالية بواسطة الليزر أثناء عملية النقش لإذابة وتبخير المادة المعدنية. سيتشكل أخدود مرئي وملموس على السطح.

تأثير الليزر على المعادن المختلفة

يختلف تأثير العلامات بالليزر على المعادن المختلفة بسبب خصائصها المادية ومعامِلات الليزر. وفيما يلي تحليل مفصل للعديد من المعادن الشائعة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم والنحاس والنحاس الأصفر والتيتانيوم:

الفولاذ المقاوم للصدأ: يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع بسبب مقاومته الجيدة للتآكل وخصائصه الميكانيكية. يمكن أن تشكل العلامات بالليزر علامات واضحة ودائمة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ، وليس من السهل ارتداؤها. ومع ذلك، أثناء عملية العلامات بالليزر، قد تظهر بقع بيضاء صغيرة، والتي تنجم بشكل أساسي عن أسباب مثل طاقة الليزر العالية جدًا أو سرعة العلامات السريعة جدًا أو سطح الفولاذ المقاوم للصدأ غير النظيف.
الألومنيوم: إن وضع العلامات بالليزر على الألومنيوم المؤكسد بسيط للغاية لأن الليزر يزيل الطبقة المؤكسدة لكشف المعدن الموجود تحته، مما يوفر تباينًا عاليًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الألومنيوم العاري هو الألومنيوم، وهو معدن خفيف الوزن ومقاوم للتآكل ويمكنه تكوين علامات واضحة على سطحه. ومع ذلك، نظرًا للانعكاسية العالية والتوصيل الحراري للألومنيوم، فإن معدل امتصاص شعاع الليزر على سطح الألومنيوم منخفض، مما قد يؤدي إلى نتائج وضع علامات سيئة أو يتطلب طاقة ليزر أعلى.
النحاس: النحاس هو سبيكة من النحاس والزنك ذات أداء معالجة جيد وجماليات. يمكن أن يشكل وضع العلامات بالليزر علامات واضحة ودقيقة على سطح النحاس، ومن السهل التحكم في عمق النقش. ومع ذلك، قد تتسبب قوة الليزر العالية جدًا في تآكل أو تشوه سطح النحاس.
النحاس: النحاس معدن موصل للحرارة بدرجة عالية. وهو عرضة لمشاكل الانعكاس أثناء وضع العلامات بالليزر، مما يؤثر على تأثير وضع العلامات. بالإضافة إلى ذلك، قد يؤثر أكسدة سطح النحاس أيضًا على تأثير وضع العلامات.
التيتانيوم: التيتانيوم معدن عالي القوة ومقاوم للتآكل. يمكن أن تشكل علامات الليزر علامات عالية الجودة على سطحه. ومع ذلك، نظرًا للتوصيل الحراري العالي للتيتانيوم، فقد تكون منطقة التأثر بالحرارة لشعاع الليزر على سطح التيتانيوم كبيرة، ويجب التحكم في معلمات الليزر بدقة لتجنب تلف المواد.

باختصار، تختلف تأثيرات الوسم بالليزر على المعادن المختلفة حسب خصائصها المادية ومعامِلات الليزر. وفي التطبيقات العملية، من الضروري اختيار معدات الوسم بالليزر ومعامِلات العملية المناسبة وفقًا لخصائص المواد المحددة ومتطلبات المعالجة للحصول على أفضل تأثير للوسم.

التحديات والحلول المشتركة

الانعكاسية

التحديات:

قد تتسبب المعادن ذات الانعكاسية العالية (مثل الألومنيوم والنحاس) في انعكاس شعاع الليزر أثناء وضع العلامات بالليزر، مما يؤثر بالتالي على تأثير وضع العلامات.

الحلول:

استخدم طلاء مضاد للانعكاس.
ضبط زاوية الليزر.

توصيل حراري

التحديات:

قد تتسبب المعادن ذات الموصلية الحرارية العالية (مثل الألومنيوم والتيتانيوم) في انتشار سريع للحرارة أثناء وضع العلامات بالليزر، مما يؤدي إلى زيادة المنطقة المتأثرة بالحرارة وخطر تلف المواد.
قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى ثني المعدن أو تغير لونه.

الحلول:

للتحكم في الحرارة، استخدم ليزر نبضي أو اضبط قوة وسرعة الليزر.
قد يساعد أيضًا تبريد المعدن بين كل عملية على حل المشكلة.

أكسدة

التحديات:

بعض المعادن (مثل النحاس) معرضة للأكسدة عند تعرضها للهواء لفترة طويلة، مما يشكل طبقة أكسيد، مما قد يؤثر على تأثير العلامات بالليزر.

الحلول:

قم بتنظيف سطح المعدن وإزالة الأكسجين منه قبل وضع العلامة.
قم باختيار معلمات الليزر المناسبة لاختراق طبقة الأكسيد وتشكيل علامة واضحة على الركيزة المعدنية.

آلية وضع العلامات بالليزر على البلاستيك

إن وضع العلامات بالليزر على البلاستيك هو تعريض البلاستيك بشكل موضعي لشعاع ليزر عالي الكثافة في الطاقة، مما يتسبب في خضوع المادة السطحية لتفاعل كيميائي من الكربنة أو الرغوة أو تغير اللون، وبالتالي ترك علامة دائمة.

الرغوة/تغير اللون:يتم تدمير الكربون الموجود في البلاستيك وتبخره بسبب التسخين الموضعي، ويتأكسد ليشكل ثاني أكسيد الكربون، الذي ينطلق من البلاستيك ويشكل طبقة من الرغوة، ثم تبرد هذه المواد لتتحول إلى رغوة صلبة. اعتمادًا على التركيب، يكون تغير اللون أفتح أو أغمق. يتغير لون البلاستيك الداكن إلى الأبيض في المكان المراد وضع العلامة عليه، بينما يتغير لون البلاستيك الفاتح إلى الرمادي أو الأسود.
الكربنة:في حالة الكربنة بالليزر، ينكسر البلاستيك ويتحرر الكربون الموجود فيه. يصبح لون المادة المحددة دائمًا أغمق، ويتراوح اللون الناتج من الرمادي إلى الأزرق الرمادي والأسود. تُستخدم الكربنة للبلاستيك الفاتح اللون والمواد العضوية (الورق ومواد التغليف والخشب والجلد)، حيث يتغير اللون من الفاتح إلى الداكن.

تأثيرات وضع العلامات بالليزر على أنواع مختلفة من البلاستيك

يختلف تأثير العلامات بالليزر على أنواع مختلفة من البلاستيك بسبب خصائص المواد المختلفة ومعامِلات الليزر. وفيما يلي تحليل مفصل لعدة أنواع شائعة من البلاستيك: البولي كربونات (PC)، وأكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، والبولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، وكلوريد البولي فينيل (PVC):

البولي كربونات (PC)

الخصائص: البولي كربونات هو مادة بلاستيكية ذات قوة عالية ونفاذية عالية للضوء ومقاومة عالية للحرارة.
تأثير الوسم بالليزر: يمكن كربنة البولي كربونات أثناء الوسم بالليزر، حتى تحت إشعاع شعاع الليزر منخفض الكثافة، وبالتالي إنتاج علامات واضحة. وذلك لأن البولي كربونات لديه معدل امتصاص عالي لليزر وهو عرضة للتغيرات الفيزيائية أو الكيميائية تحت تأثير الليزر. تجدر الإشارة إلى أن اختيار معلمات الليزر (مثل الطاقة والتردد وسرعة المسح وما إلى ذلك) أمر بالغ الأهمية لتأثير الوسم. قد تؤدي المعلمات العالية جدًا أو المنخفضة جدًا إلى نتائج وسم سيئة أو تلف المادة.

أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)

الخصائص: أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS) عبارة عن مادة بلاستيكية حرارية تتمتع بخصائص شاملة ممتازة وخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل وأداء معالجة.
تأثير الوسم بالليزر: يتمتع أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS) باستجابة جيدة لليزر ويمكنه تحقيق علامات واضحة ودائمة على آلات الوسم بالليزر. يعد تحسين معلمات عملية الوسم بالليزر (مثل شدة التيار والتردد وطول الخطوة وما إلى ذلك) أمرًا بالغ الأهمية لتحسين تأثيرات الوسم. على سبيل المثال، في ظل المعلمات المناسبة، يمكن أن يحدث الرغوة على سطح أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، وبالتالي الحصول على تأثير وسم مع سطوع أعلى.

البولي ايثيلين (PE)

المميزات: البولي إيثيلين (PE) هو مادة بلاستيكية حرارية واسعة الاستخدام تتمتع بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة المنخفضة واستقرار كيميائي وعزل كهربائي.
تأثير الوسم بالليزر: يمكن لآلة الوسم بالليزر نقش علامات واضحة ودائمة على أنابيب البولي إيثيلين (PE)، مثل تاريخ الإنتاج ورقم الدفعة ونموذج المواصفات وما إلى ذلك. تعد هذه العلامات ضرورية لتتبع المنتج ومراقبة الجودة. نظرًا لأن معدل امتصاص مادة البولي إيثيلين (PE) لليزر منخفض نسبيًا، فقد تكون هناك حاجة إلى طاقة ليزر أعلى أو وقت معالجة أطول لتحقيق تأثير الوسم المثالي.

البولي بروبلين (PP)

الخصائص: البولي بروبيلين (PP) هو بلاستيك غير سام، عديم الرائحة، منخفض الكثافة، عالي القوة، صلب ومقاوم للحرارة.
تأثير الوسم بالليزر: تُستخدم آلات الوسم بالليزر غالبًا في خط إنتاج منتجات البلاستيك المصنوعة من البولي بروبلين (PP)، مثل الأحواض والبراميل وصناديق حفظ الأطعمة الطازجة والأثاث والأفلام والحقائب المنسوجة وغيرها من المنتجات. تُعد أشعة الليزر فوق البنفسجية مناسبة بشكل خاص للوسم فائق الدقة للمواد البلاستيكية مثل PP نظرًا لصغر حجم البقعة التي تركز عليها ومنطقة التأثر بالحرارة الصغيرة. يمكن أن تحقق عملية الوسم بالليزر فوق البنفسجية معالجة عالية السرعة وعالية الدقة دون التسبب في تلف حراري للمادة.

بولي فينيل كلوريد (PVC)

الخصائص: كلوريد البولي فينيل (PVC) هو بوليمر يتكون من آلية بلمرة الجذور الحرة، مع مقاومة كيميائية وعزل ومقاومة للهب ممتازة.
تأثير الوسم بالليزر: يمكن لمواد البولي فينيل كلوريد (PVC) أيضًا إنتاج علامات واضحة أثناء الوسم بالليزر. ومع ذلك، نظرًا للخصائص الخاصة لمواد البولي فينيل كلوريد (PVC) (مثل حساسية الحرارة، والتحلل السهل، وما إلى ذلك)، فمن الضروري اختيار معلمات الليزر واستراتيجيات المعالجة المناسبة لتجنب تلف المواد أو توليد الغازات الضارة. تُستخدم أشعة الليزر فوق البنفسجية على نطاق واسع في وسم مواد البولي فينيل كلوريد (PVC) نظرًا لسهولة تشغيلها وصعوبة إزالة العلامات وحمايتها للبيئة وعدم تلوثها.

باختصار، تختلف تأثيرات الوسم بالليزر على المواد البلاستيكية المختلفة حسب خصائصها المادية ومعامِلات الليزر. وفي التطبيقات العملية، من الضروري اختيار معدات الوسم بالليزر ومعامِلات العملية المناسبة وفقًا لخصائص المواد المحددة ومتطلبات المعالجة للحصول على أفضل تأثير للوسم.

التحديات والحلول

الضرر الحراري

التحديات:

تستخدم تقنية الوسم بالليزر شعاع ليزر ذو كثافة طاقة عالية، يتم تسليطه على سطح المادة التي تتم معالجتها. يمتص سطح المادة طاقة الليزر ويولد عملية إثارة حرارية في المنطقة المشعة، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة سطح المادة (أو الطلاء)، مما يؤدي إلى التحول والذوبان والتآكل والتبخر وظواهر أخرى.

الحلول:

يمكننا اختيار خفض طاقة الماكينة لتجنب الكربنة المفرطة للمواد الناتجة عن إشعاع الليزر عالي الكثافة.
استخدم معدات وسم المعالجة الباردة: آلة وسم الليزر فوق البنفسجي.

المواد المضافة

التحديات:

عند وضع العلامات بالليزر على بعض المنتجات البلاستيكية، لا تتمكن آلة وضع العلامات بالليزر من النقش أو تكون غير واضحة؛ مثل الراتنجات الشائعة، ABS، PP، PE وغيرها من المواد. بالإضافة إلى ذلك، أثناء وضع العلامات بالليزر، قد تتكون فقاعات على سطح البلاستيك، مما يؤدي إلى عدم وضوح العلامات.

الحلول:

يمكننا إضافة مسحوق الليزر (مسحوق النقش بالليزر أو إضافات الليزر) إلى المواد الخام. الوظيفة الرئيسية لمسحوق الليزر هي امتصاص طاقة الليزر وتحويل شعاع الليزر إلى طاقة حرارية وإنتاج الحرارة والكربنة والتبخر والتفاعلات الكيميائية الناجمة عن تغير لون المادة المضافة نفسها وتشكيل نمط علامة على سطح المنتج.

دخان

التحديات:

يتم تحديد الدخان الناتج عن آلة الوسم بالليزر من خلال قطعة العمل. يصعب إطلاق الدخان من بعض المنتجات المعدنية. إذا كان منتجًا معدنيًا بسيطًا، فإن هذه الأبخرة عديمة الرائحة تقريبًا. إذا كان منتجًا بلاستيكيًا أو منتجات أخرى، فقد ينتج رائحة. لذلك، فإن رائحة ودخان آلة الوسم بالليزر ناتجان عن تطاير قطعة العمل أثناء معالجة الليزر. لا يطلق ليزر آلة الوسم بالليزر نفسه دخانًا، لذا فإن مصدر الدخان ينتمي إلى قطع العمل هذه.

الحلول:

يمكن للمشغل ارتداء قناع غاز. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تجهيز آلة الوسم بالليزر بنظام عادم، والذي يمكنه التعامل بشكل فعال مع الدخان الناتج أثناء عملية الوسم بالليزر. يمكنك أيضًا اختيار آلة الوسم بالليزر المغلقة بالكامل من AccTek Laser، والتي يمكنها منع دخول الغبار والدخان إلى بيئة العمل، وبالتالي ضمان سلامة العمال. تقوم الآلة تلقائيًا بإخراج الدخان الناتج أثناء عملية الوسم، وبالتالي تقليل مخاطر الاستنشاق والتلوث. يساعد التصميم المغلق بالكامل أيضًا في منع الحوادث أثناء عملية الوسم، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للعديد من الصناعات.

آلية عمل علامات الليزر على السيراميك

يعتمد مبدأ الوسم والنقش بالليزر على استخدام ليزر عالي الكثافة للطاقة لإشعاع قطعة العمل الخزفية موضعيًا، مما يتسبب في حدوث شقوق دقيقة على سطح المادة. يمكن أن يؤدي تكرار هذا الإشعاع بالليزر إلى زيادة حجم الشقوق أو تغيير لونها. بعد عدة عمليات ليزر، يتم تكوين نقوش ليزر عميقة ومحددة جيدًا على سطح المادة. بالنسبة لبعض السيراميك، يمكن استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون أو ليزر الألياف لتكوين علامات مرئية دون إزالة الكثير من المواد. تعمل طاقة الليزر على تعتيم السيراميك، مما يشكل علامة واضحة ومحددة جيدًا.

تأثير الليزر على أنواع مختلفة من السيراميك

يختلف تأثير علامات الليزر على أنواع مختلفة من السيراميك بسبب خصائصها المادية ومعامِلات الليزر. وفيما يلي تحليل مفصل للعديد من أنواع السيراميك الشائعة مثل سيراميك الألومينا وسيراميك الزركونيا وسيراميك الزجاج:

الألومينا: يمكن أن ينتج عن وضع العلامات بالليزر علامات واضحة ودائمة على سيراميك الألومينا. ونظرًا للكثافة العالية للطاقة التي يتمتع بها الليزر، فإنه يمكن تشعيعه موضعيًا على سطح السيراميك، مما يتسبب في تبخر مادة السطح أو تغيير لونها، مما يؤدي إلى تكوين علامات واضحة.
أكسيد الزركونيوم: تستخدم تقنية وضع العلامات بالليزر أشعة الليزر لتشكيل رسومات واضحة أو علامات نصية على سطح سيراميك الزركونيا. نظرًا لأن سيراميك الزركونيا يتميز بخصائص الصلابة العالية ومقاومة التآكل العالية، فإن وضع العلامات بالليزر يمكن أن يحقق علامات عالية الدقة على هذه المواد، مما يضمن وضوح ومتانة العلامات.
السيراميك الزجاجي: تستخدم تقنية وضع العلامات بالليزر أشعة الليزر عالية الكثافة لإجراء تغييرات فيزيائية وكيميائية مثل تفاعل الأكسدة السطحية أو التبخر على مواد السيراميك الزجاجي لتحقيق أنماط أو نصوص وضع العلامات. تنتج هذه التقنية علامات واضحة ومفصلة على السيراميك الزجاجي تتميز بمتانتها الشديدة ومقاومتها للتآكل أو البهتان.

باختصار، تتمتع تقنية الوسم بالليزر بتأثيرات معالجة كبيرة ومزايا جودة على السيراميك ويمكنها تلبية مجموعة متنوعة من احتياجات التطبيق. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، يجب الانتباه إلى عوامل التحكم مثل معلمات الليزر وبيئة المعالجة لضمان أفضل تأثير للوسم والجودة.

التحديات والحلول

هشاشة

التحديات:

هشاشة المواد الخزفية هي خاصية فيزيائية متأصلة فيها، والتي تتجلى في الكسر المفاجئ دون سابق إنذار تحت تأثير القوى الخارجية. هذه الهشاشة تجعل من السهل حدوث الشقوق وانهيار الحواف أثناء وضع العلامات بالليزر.

الحلول:

تحسين معلمات الليزر: عن طريق ضبط طاقة الليزر وعرض النبضة وسرعة المسح والمعلمات الأخرى، يتم تقليل الصدمة الحرارية والضغط الميكانيكي على المادة السيراميكية وتقليل خطر التشققات.
استخدام تقنية وضع العلامات بالليزر منخفض الضغط: مثل تقنية وضع العلامات بالليزر فوق البنفسجي، حيث يمكن لنبضها القصير وخصائص كثافة الطاقة العالية أن تقلل من منطقة التأثر بالحرارة للمواد السيراميكية، وبالتالي تقليل احتمالية حدوث الشقوق.
اختيار المواد والعمليات الخزفية المناسبة: عندما يكون ذلك ممكنا، قم باختيار المواد الخزفية ذات الهشاشة الأقل والأداء الأفضل في المعالجة، وقم بتحسين عملية تحضير السيراميك، مثل تنقية الحبوب وتقليل المسام، لتحسين مقاومته للتشقق.

صقل الأسطح

التحديات:

يؤثر التشطيب السطحي للمواد الخزفية بشكل مباشر على التأثير المرئي وجودة المنتج للعلامة بالليزر. إذا كانت هناك عيوب مثل عدم التساوي والخدوش على سطح السيراميك، فمن السهل أن يكون هناك علامات غير واضحة وحواف غير واضحة أثناء العلامة بالليزر.

الحلول:

معالجة السطح السيراميكي مسبقًا: قم بتنظيف وتلميع السطح السيراميكي قبل وضع العلامة لإزالة عيوب السطح والأوساخ وتحسين تشطيب السطح.
استخدم معدات وضع العلامات بالليزر عالية الدقة: حدد معدات وضع العلامات بالليزر ذات الدقة العالية، مثل المعدات التي تستخدم نظام مسح الجلفانومتر الدقيق، والتي يمكنها تحقيق علامات دقيقة على السطح الخزفي وتحسين وضوح ودقة حافة العلامة.
التحكم في جودة شعاع الليزر: تأكد من أن شعاع الليزر يتمتع بجودة شعاع جيدة واستقرار لتجنب انتشار أو تشوه شعاع الليزر أثناء النقل، وبالتالي التأثير على تأثير العلامة.

تنوع المواد

التحديات:

قد تكون المواد الخزفية قابلة للتغير بشكل كبير بسبب عمليات التحضير المختلفة ومحتوى المكونات وعوامل أخرى. يجعل هذا التغير من الصعب الحفاظ على تأثيرات المعالجة المتسقة أثناء وضع العلامات بالليزر، مما يؤثر على اتساق المنتج واستقراره.

الحلول:

تعزيز مراقبة جودة المواد الخام: مراقبة صارمة لجودة المواد الخام الخزفية لضمان أن محتوى المواد الخام وتوزيع حجم الجسيمات والمعلمات الأخرى تلبي المتطلبات القياسية وتقلل من تباين المواد.
إنشاء قاعدة بيانات لعملية وضع العلامات بالليزر: من خلال عدد كبير من التجارب وتحليل البيانات، إنشاء قاعدة بيانات لعملية وضع العلامات بالليزر لمواد السيراميك المختلفة لتوفير معلمات عملية موثوقة وأساس مرجعي للإنتاج الفعلي.
المراقبة والتعديل في الوقت الحقيقي: مراقبة تأثيرات العلامات بالليزر في الوقت الحقيقي أثناء عملية الإنتاج، والتعديل في الوقت المناسب لمعلمات الليزر وظروف العملية وفقًا للظروف الفعلية لضمان اتساق واستقرار تأثير العلامات.

آلية عمل العلامات بالليزر على الزجاج

تستخدم تقنية الوسم بالليزر أشعة الليزر عالية الكثافة لإشعاع السطح المحلي للزجاج. والنوعان الرئيسيان من الوسم هما النقش وتعديل السطح. وتقدم الأنواع المختلفة تأثيرات مختلفة، ويمكننا ضبط الليزر وفقًا للتأثيرات التي نحتاجها.

النقش: عملية النقش التي يتم فيها التحكم بدقة بشعاع الليزر على السطح أو داخل الزجاج لتشكيل النمط أو الشكل المطلوب.
تعديل السطح: عملية تعديل السطح التي يقوم فيها شعاع الليزر بتشعيع سطح الزجاج لتغيير خصائص سطحه.

تأثير علامات الليزر على أنواع مختلفة من الزجاج

يختلف تأثير علامات الليزر على أنواع مختلفة من الزجاج بسبب خصائصها المادية ومعامِلات الليزر. وفيما يلي تحليل تفصيلي لزجاج الصودا والجير وزجاج البورسليكات والزجاج المقسّى:

زجاج الصودا والليمون

المميزات: زجاج الصودا والجير هو الشكل الأكثر شيوعًا للزجاج، حيث يمثل حوالي 90% من إجمالي إنتاج الزجاج. يتكون زجاج الصودا والجير، المعروف أيضًا باسم زجاج SLS، من حوالي 70% S (ثاني أكسيد السيليكون)، و15% S (أكسيد الصوديوم)، و9% L (أكسيد الكالسيوم)، بالإضافة إلى كميات صغيرة من المركبات الأخرى المستخدمة كمواد مصفّاة أو للتحكم في اللون.
تأثير وضع العلامات بالليزر: يمكن وضع العلامات بالليزر على الزجاج عن طريق تسخين سطح الزجاج باستخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون. سيؤدي هذا إلى إنتاج سلسلة من الشقوق الدقيقة على السطح، مما يشكل علامة موحدة ذات مظهر غير لامع. مقارنة بطرق وضع العلامات على الزجاج الأخرى، يمكن لوضع العلامات بالليزر على الزجاج أن ينتج تأثيرات تصميمية أكثر دقة وتعقيدًا.

زجاج البورسليكات

المميزات: زجاج البورسليكات هو نوع من الزجاج المقاوم لدرجات الحرارة العالية ويتميز بقوة عالية، كما أن ثباته الكيميائي والحراري أفضل من زجاج الصودا والجير العادي.
تأثير وضع العلامات بالليزر: يمكن لليزر أن يشكل علامة واضحة وخالية من الشقوق مع ارتفاع نتوء معتدل على سطح الزجاج. يمكن لطريقة المعالجة هذه الحفاظ على الخصائص البصرية والفيزيائية للزجاج سليمة. تُستخدم عادةً في تصنيع أدوات المختبر وأواني الطهي والمكونات البصرية وما إلى ذلك.

زجاج مقسّى

الخصائص: الزجاج المقسّى هو نوع من الزجاج المصنوع عن طريق التسخين والتبريد السريع، مع مقاومة عالية للحرارة ومقاومة للصدمات. تتشكل طبقة إجهاد ضاغطة على سطحه، وتولد طبقة إجهاد شد في الداخل، مما يحسن قوة واستقرار الزجاج.
تأثير الوسم بالليزر: يمكن للوسم بالليزر أن يشكل علامات واضحة ودائمة على الزجاج المقسّى. لن تؤثر هذه العلامات على الخصائص الفيزيائية وقوة الزجاج المقسّى. في الوقت نفسه، تتمتع بصمة الوسم بالليزر بدرجة عالية من مقاومة التزوير وقابلية التتبع، وهي مناسبة لسيناريوهات التطبيق التي تتطلب درجة عالية من الأمان.

باختصار، تتمتع عملية وضع العلامات بالليزر بتأثيرات معالجة كبيرة ومزايا جودة على الزجاج، مما يمكنه تلبية مجموعة متنوعة من احتياجات التطبيق. ومع ذلك، في التطبيقات الفعلية، من الضروري الانتباه إلى عوامل التحكم مثل معلمات الليزر وخصائص المواد المختلفة لضمان أفضل تأثير وجودة لوضع العلامات.

التحديات والحلول

تكسير

التحديات:

عندما تكون طاقة الليزر عالية جدًا أو تكون مادة الزجاج رقيقة جدًا، فمن السهل أن يتسبب ذلك في تشقق الزجاج. قد تزيد أنماط النقش المعقدة من خطر تشقق الزجاج.

الحلول:

ضبط طاقة الليزر: وفقًا لسمك الزجاج وكثافته، قم بضبط طاقة الليزر وضبطها بشكل معقول لضمان عدم إتلاف الليزر للمادة أثناء عملية النقش. إذا كانت طاقة الليزر عالية جدًا وتسببت في تشقق الزجاج، فيمكن تقليل طاقة الليزر بشكل مناسب.
اختر مادة الزجاج المناسبة: تجنب استخدام الزجاج الرقيق جدًا، واختر زجاجًا أكثر سمكًا لتحسين قدرته على مقاومة أضرار الليزر.
تحسين تصميم النمط: قم بتصميم أنماط بسيطة وتجنب النقش المعقد والدقيق للغاية لتقليل الضرر الذي يلحق بمادة الزجاج.

انعكاس السطح

التحديات:

يعتبر سطح الزجاج أملسًا وعرضة للانعكاس، مما يؤثر على تركيز وتأثير الليزر.

الحلول:

معالجة السطح: قم بتخشين سطح الزجاج، مثل الصنفرة باستخدام ورق الصنفرة أو التآكل باستخدام الكواشف الكيميائية، لتقليل الانعكاس. يمكنك أيضًا التفكير في طلاء سطح الزجاج بطبقة من مادة تمتص الضوء، مثل الطلاء الأسود أو الطلاء الخاص.
ضبط معلمات الليزر: تحسين مشكلة الانعكاس عن طريق ضبط الطاقة والسرعة والتردد والمعلمات الأخرى لعلامة الليزر. يمكن أن يؤدي زيادة الطاقة بشكل مناسب وتقليل سرعة العلامة وزيادة التردد إلى تقليل انعكاس الضوء وتحسين دقة العلامة.
تنظيف العدسة: قم بتنظيف عدسة علامة الليزر بانتظام لمنع الغبار والشوائب الأخرى من التأثير على الانعكاسية.

تناسق

التحديات:

أثناء عملية وضع العلامات بالليزر، قد تكون نتائج وضع العلامات غير متسقة بسبب دقة المعدات أو العوامل البيئية أو التشغيل غير السليم.

الحلول:

اختيار المعدات عالية الدقة: اختر معدات وضع العلامات بالليزر عالية الدقة والمستقرة لضمان استقرار ودقة عملية وضع العلامات.
تحسين عملية التشغيل: تطوير إجراءات تشغيل موحدة، وتوفير التدريب المهني للمشغلين، والتأكد من أن كل عملية وضع علامات يتم تنفيذها وفقًا للعملية القياسية.
التحكم البيئي: الحفاظ على استقرار بيئة الوسم، مثل درجة الحرارة والرطوبة والضوء وما إلى ذلك، لتقليل تأثير العوامل البيئية على نتائج الوسم.
معايرة المعدات بانتظام: معايرة وصيانة معدات وضع العلامات بالليزر بانتظام لضمان دقة المعدات واستقرارها.

آلية عمل العلامات بالليزر على الخشب

تعتمد آلية النقش بالليزر على الخشب بشكل أساسي على كثافة الطاقة العالية والتحكم الدقيق في شعاع الليزر. عندما يتم تركيز شعاع الليزر على سطح الخشب، يتم امتصاص طاقته بواسطة الخشب وتحويلها إلى طاقة حرارية. هذه الطاقة الحرارية كافية لإذابة أو تبخير أو تفحم المادة على سطح الخشب على الفور، بحيث يمكن إزالتها. من خلال التحكم في مسار حركة وسرعة شعاع الليزر على سطح الخشب، يمكن نقش العلامة الرسومية المطلوبة بدقة.

تأثير الليزر على أنواع مختلفة من الأخشاب

يختلف تأثير العلامات بالليزر على أنواع مختلفة من الأخشاب بسبب خصائصها المادية ومعايير الليزر. فيما يلي تحليل مفصل للأخشاب الصلبة واللينة والخشب الرقائقي والألواح الليفية متوسطة الكثافة:

الخشب الصلب

الخصائص: يتمتع الخشب الصلب بصلابة وكثافة عالية.
تأثير وضع العلامات بالليزر: يمكن لوضع العلامات بالليزر أن يشكل علامات واضحة ودائمة. يمكن لشعاع الليزر إزالة المواد الموجودة على سطح الخشب الصلب بدقة، مما يترك علامات رسومية دقيقة. يمكن لآلات وضع العلامات بالليزر عالية الدقة (مثل الليزر فوق البنفسجي) تحقيق أنماط ونصوص أدق على الخشب الصلب، مما يحسن جمال المنتجات ومعرفتها.

الفلين

المميزات: يتميز الفلين بكثافة منخفضة وملمس ناعم.
تأثير وضع العلامات بالليزر: يمكن لشعاع الليزر إزالة مادة السطح بسهولة أكبر. عملية وضع العلامات سريعة نسبيًا وجودة وضع العلامات جيدة. كما أنها مناسبة لمواد الفلين المختلفة، مثل الصنوبر والتنوب وما إلى ذلك. يمكن لطريقة المعالجة المرنة تلبية احتياجات وضع العلامات على منتجات الفلين ذات الأشكال والأحجام المختلفة.

الخشب الرقائقي

المميزات: تشوه صغير، حجم كبير، بناء مريح، لا تشوه، خصائص ميكانيكية جيدة للشد عبر الحبوب، إلخ.
تأثير الوسم بالليزر: إن تأثير الوسم بالليزر على الخشب الرقائقي يشبه تأثيره على الخشب الصلب. يمكن لشعاع الليزر اختراق سطح الخشب الرقائقي ووضع علامة على المواد الداخلية. تجدر الإشارة إلى أن عمق النقش لا ينبغي أن يكون عميقًا جدًا لتجنب إتلاف الهيكل الداخلي للخشب الرقائقي. آلة الوسم بالليزر مناسبة لأنواع وسمك مختلفة من الخشب الرقائقي. يمكن لطريقة المعالجة الفعالة الخاصة بها تلبية احتياجات الوسم للإنتاج الضخم للخشب الرقائقي.

ألواح ألياف متوسطة الكثافة (MDF)

الخصائص: بالمقارنة مع الخشب الصلب، فإن أداء معالجة اللوح الليفي متوسط الكثافة أكثر استقرارًا وأقل عرضة لمشاكل مثل التشوه أو التشقق.
تأثير الوسم بالليزر: يتمتع الوسم بالليزر بتأثير جيد على ألواح الألياف متوسطة الكثافة. حيث يزيل شعاع الليزر المواد بدقة من سطحها، مما يخلق علامات واضحة تدوم طويلاً. تُستخدم آلات الوسم بالليزر على نطاق واسع لمنتجات ألواح الألياف متوسطة الكثافة من مختلف الأنواع والسمك. ويمكن لطريقة المعالجة الفعّالة تلبية احتياجات الوسم لإنتاج ألواح الألياف متوسطة الكثافة بكميات كبيرة.

باختصار، تتمتع تقنية وضع العلامات بالليزر بتأثيرات معالجة كبيرة ومزايا جودة على الخشب ويمكنها تلبية مجموعة متنوعة من احتياجات التطبيق. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، يجب الانتباه إلى التحكم في معلمات الليزر والانتباه إلى الخصائص المختلفة لمواد الخشب لضمان أفضل تأثير وجودة لوضع العلامات.

التحديات والحلول

الحرق والتفحيم

التحديات:

أثناء وضع العلامات بالليزر، إذا كانت طاقة الليزر عالية جدًا أو كان وقت المعالجة طويلاً جدًا، فقد يحترق الخشب أو يتفحم بسبب امتصاص الكثير من الحرارة، مما يؤدي إلى جودة رديئة للعلامة أو حتى تلف الخشب.

الحلول:

يجب على المشغل الانتباه جيدًا لإعدادات الليزر، بما في ذلك قوة الليزر وسرعة القطع. تساعد إعدادات الليزر الصحيحة، وخاصة إعدادات السرعة والقوة، في إيجاد التوازن الصحيح بين الدقة ومنع الكربنة.
تساعد التهوية الكافية على تبديد الأبخرة المتولدة أثناء القطع، مما يقلل من فرصة الإصابة بالحروق ويضمن بيئة عمل أكثر أمانًا.
بالإضافة إلى ذلك، يعد اختيار المواد أمرًا بالغ الأهمية عند الاستخدام. فاختيار الخشب الذي يحتوي على نسبة أقل من الراتينج يمكن أن يساعد في تقليل خطر اشتعال المركبات المتطايرة في الخشب.

نسيج غير متناسق

التحديات:

يتميز الخشب بملمس غير متناسق بشكل طبيعي، مما قد يؤدي إلى اختلاف عمق وعرض ووضوح العلامة في مناطق مختلفة أثناء وضع العلامات بالليزر.

الحلول:

معالجة الخشب مسبقًا: قبل وضع العلامات بالليزر، قم بمعالجة الخشب مسبقًا عن طريق الطحن والتلميع لجعل السطح أكثر تسطحًا ونعومة، مما يساعد على تحقيق تأثير وضع علامات أكثر اتساقًا.
ضبط معلمات الليزر: وفقًا لخصائص نسيج الخشب، اضبط قوة الليزر والسرعة ومسار المسح والمعلمات الأخرى للتكيف مع تغييرات النسيج في مناطق مختلفة.
استخدام تقنية معالجة الصور: أدخل تقنية معالجة الصور في برنامج تحديد العلامات بالليزر لتحديد وتحليل نسيج الخشب، وضبط معلمات الليزر تلقائيًا لتتناسب مع تغييرات النسيج.

المواد اللاصقة

التحديات:

بالنسبة لمنتجات الأخشاب التي تحتوي على مواد لاصقة، مثل الخشب الرقائقي والألياف متوسطة الكثافة، قد تؤثر المواد اللاصقة على تأثير العلامات بالليزر، مثل العلامات غير الواضحة أو الحواف غير الواضحة أو الفقاعات.

الحلول:

اختر المادة اللاصقة المناسبة: عند تصنيع المنتجات مثل الخشب الرقائقي، اختر المادة اللاصقة التي لها تأثير أقل على العلامات بالليزر.
ضبط معلمات الليزر: بالنسبة للمنتجات الخشبية التي تحتوي على مواد لاصقة، قم بضبط قوة الليزر والسرعة ومسار المسح والمعلمات الأخرى بشكل مناسب لتقليل تأثير المادة اللاصقة على تأثير العلامة.
مرحلة ما بعد المعالجة: بعد وضع العلامة بالليزر، قم بإجراء معالجة لاحقة للمنطقة المحددة، مثل الطحن والتنظيف وما إلى ذلك، لإزالة الفقاعات المحتملة أو الحواف غير الواضحة وتحسين جودة العلامة.

آلية وضع العلامات بالليزر على المنسوجات

اعتمادًا على شدة الليزر وخصائص المواد، يمكننا قطع المنسوجات وإنتاج نقوش نمطية بعمق معين، كما يمكننا أيضًا تغيير النمط بمجرد تغيير لون المنسوجات.

تغير اللون: يتغير لون بعض المنسوجات أو درجة لونها عند تعرضها لشعاع ليزر ثاني أكسيد الكربون، لكن مظهر السطح يتغير دون إزالة أي مادة. يمكن استخدام علامات الليزر لإنتاج أنماط وتصميمات مرئية على سطح المنسوجات.
النقش: تمتص المنسوجات الطبيعية والاصطناعية طاقة شعاع الليزر ثاني أكسيد الكربون بسهولة. ويمكن لشعاع الليزر عالي الطاقة الذي يولده الليزر أن يتسبب في ذوبان المنسوجات على الفور أو حتى تبخرها. ويمكن الحد من قوة شعاع الليزر ثاني أكسيد الكربون بحيث يزيل (ينقش) المادة إلى عمق محدد.
القطع: إذا كانت قوة الليزر عالية بما يكفي، فإن شعاع الليزر سوف يخترق النسيج بالكامل. عند القطع بالليزر، تتبخر معظم المنسوجات بسرعة، مما ينتج عنه حافة ناعمة ومستقيمة مع منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة. في بعض الحالات، يعمل القطع بالليزر على غلق الحافة، مما يمنع النسيج من التفكك.

تأثير الليزر على أنواع مختلفة من المنسوجات

يختلف تأثير علامات الليزر على المنسوجات المختلفة بسبب خصائصها المادية ومعايير الليزر. فيما يلي تحليل مفصل للألياف الطبيعية والألياف الاصطناعية والمنسوجات الممزوجة:

الألياف الطبيعية

الألياف الطبيعية مثل القطن والكتان والحرير والصوف لها خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة من نوعها.

ألياف القطن: تتمتع ألياف القطن بقدرة امتصاص قوية لليزر، ومن السهل تكوين علامات واضحة على السطح أثناء وضع العلامات بالليزر. ومع ذلك، نظرًا لقابلية ألياف القطن للاشتعال، يجب التحكم في كثافة الطاقة بشكل صارم أثناء معالجة الليزر لمنع الاحتراق المفرط أو الكربنة.
ألياف القنب: تشبه ألياف القنب ألياف القطن وهي أيضًا حساسة لاستجابة الليزر. يمكن أن تشكل علامات الليزر أنماطًا أو نصوصًا واضحة على سطح ألياف القنب، ولكن من الضروري أيضًا منع الاحتراق.
ألياف الحرير (مثل الحرير): سطح ألياف الحرير أملس ودقيق. يمكن أن تشكل علامات الليزر علامات دقيقة دون إتلاف بنية الألياف. ومع ذلك، فإن مقاومة ألياف الحرير للحرارة ضعيفة نسبيًا، لذا فإن اختيار معلمات الليزر يحتاج إلى أن يكون أكثر دقة.
ألياف الصوف (مثل الصوف): يعتمد تأثير وضع العلامات بالليزر على ألياف الصوف على نوعها وطريقة معالجتها المحددة. قد تنتج بعض ألياف الصوف رائحة حرق خفيفة أو دخانًا تحت تأثير الليزر، ولكن إعدادات معلمات الليزر المعقولة يمكن أن تقلل من هذا التأثير.

الألياف الصناعية

الألياف الاصطناعية مثل البوليستر والنايلون والإسباندكس وما إلى ذلك تتمتع بخصائص فيزيائية واستقرار كيميائي ممتاز.

البوليستر: تستجيب ألياف البوليستر بشكل جيد لليزر، ويمكن أن تشكل علامات الليزر علامات واضحة ودائمة على أسطحها. يتمتع البوليستر بمقاومة جيدة للحرارة وليس من السهل حرقه أو تشويهه.
النايلون: ألياف النايلون تشبه البوليستر كما أنها تتمتع بأداء جيد في معالجة الليزر. يمكن أن تشكل علامات الليزر أنماطًا أو نصوصًا دقيقة على سطح النايلون، كما أن جودة العلامات مستقرة.
سباندكس: سباندكس هو ألياف مرنة تستخدم غالبًا في الجزء المرن من الملابس. تأثير وضع الليزر على سباندكس صغير نسبيًا، ولكن من الضروري التحكم في طاقة الليزر لمنع إتلاف الخصائص المرنة للألياف.

الألياف المخلوطة

الألياف المخلوطة هي مزيج من نوعين أو أكثر من أنواع الألياف المختلفة. أثناء عملية وضع العلامات بالليزر، يقوم الليزر عالي الكثافة بإشعاع سطح الألياف المخلوطة جزئيًا، مما يتسبب في تبخر مادة السطح أو الخضوع لتفاعل كيميائي يغير اللون، وبالتالي يترك علامة دائمة على الألياف. يعتمد تأثير وضع العلامات بالليزر على خصائص ونسب كل ألياف مكونة. باختصار، يتمتع وضع العلامات بالليزر على المنسوجات بتأثيرات معالجة ومزايا جودة كبيرة، ويمكنه تلبية مجموعة متنوعة من متطلبات التطبيق. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، من الضروري الانتباه إلى التحكم في معلمات الليزر والخصائص المختلفة للمواد النسيجية لضمان أفضل تأثير وجودة لوضع العلامات.

التحديات والحلول

حرق وذوبان

التحديات:

أثناء عملية وضع العلامات بالليزر، عندما يتم تسليط شعاع ليزر عالي الطاقة على النسيج، إذا لم يتم ضبط المعلمات بشكل صحيح، فقد تسخن مادة السطح للنسيج بشكل كبير على الفور، مما يتسبب في الحرق أو الذوبان.

الحلول:

التحكم بدقة في معلمات الليزر: وفقًا للمادة والسمك وعمق العلامة المطلوب للنسيج، اضبط بدقة طاقة الليزر وطول الموجة وعرض النبضة والمعلمات الأخرى لضمان أن طاقة الليزر ضمن نطاق يمكن التحكم فيه.
تقديم نظام التبريد: قم بتجهيز آلة وضع العلامات بالليزر بنظام تبريد، مثل جهاز تبريد الماء أو تبريد الهواء، لتبديد الحرارة المتولدة أثناء عملية وضع العلامات بالليزر في الوقت المناسب وتقليل درجة حرارة سطح النسيج.
تحسين مسار وسرعة وضع العلامات: من خلال تحسين مسار الحركة وسرعة وضع العلامات لشعاع الليزر، يتم تقليل وقت بقاء الليزر على سطح النسيج، وبالتالي تقليل خطر الحرق والذوبان.

التآكل والتلف

التحديات:

أثناء وضع العلامات بالليزر، قد يؤدي الاحتكاك ودرجة الحرارة المرتفعة بين شعاع الليزر وسطح النسيج إلى تآكل سطح النسيج، مما يؤثر على وضوح وجماليات العلامة.

الحلول:

اختيار الليزر المناسب: وفقًا لمادة وخصائص النسيج، اختر طول موجة الليزر وقوته المناسبين لتقليل التآكل على سطح النسيج.
ضبط عمق العلامة: التحكم في عمق العلامة بالليزر لتجنب إتلاف الهيكل الداخلي للنسيج والتآكل السطحي الناجم عن العلامة العميقة للغاية.
استخدام المواد المساعدة: قبل وضع العلامات بالليزر، يمكن وضع طبقة من المواد المساعدة، مثل طلاء أو فيلم مقاوم لدرجات الحرارة العالية ومقاوم للتآكل، على سطح النسيج لحماية سطح النسيج من التآكل والتلف.

تناسق الألوان

التحديات:

بسبب الاختلافات في المواد النسيجية وعمليات الصباغة وظروف السطح، قد لا يكون لون العلامة بعد وضع العلامة بالليزر متوافقًا مع التوقعات، مما يؤثر على الجودة الشاملة وجماليات المنتج.

الحلول:

اختبار العينة: قبل وضع العلامات، اختبر العينة باستخدام علامات الليزر لتحديد أفضل معلمات الليزر وتأثيرات العلامات. من خلال مقارنة تأثيرات العلامات تحت معلمات مختلفة، حدد الحل الذي يتمتع بأفضل تناسق للألوان للإنتاج.
إدارة الألوان: إنشاء نظام لإدارة الألوان لإجراء معايرة الألوان ومطابقة الألوان على آلة وضع العلامات بالليزر لضمان اتساق ألوان العلامة في أوقات مختلفة وعلى أجهزة مختلفة.
حدد نوع الليزر المناسب: وفقًا لخصائص اللون ومتطلبات وضع العلامات على النسيج، حدد نوع الليزر المناسب (مثل ليزر الألياف، ليزر ثاني أكسيد الكربون، وما إلى ذلك) للحصول على تناسق أفضل في اللون وتأثير أفضل لوضع العلامات.

الاعتبارات البيئية والسلامة

سلامة المواد

لا تقم بمعالجة مادة ما قبل أن تعرف ما إذا كانت قابلة للإشعاع أو التسخين بالليزر لتجنب المخاطر المحتملة من الدخان والبخار. بعد تحديد المادة التي سيتم معالجتها، نحتاج أيضًا إلى اتخاذ سلسلة من التدابير الوقائية للتعامل مع حالات الطوارئ، مثل نظام العادم ونظام التبريد بالماء.

الدخان والجسيمات

استخدم نظام العادم لإخراج الدخان والجسيمات الناتجة عن منطقة العمل على الفور.
قم بفحص وصيانة نظام العادم بشكل دوري لضمان تشغيله بشكل فعال.
يجب على المشغلين ارتداء معدات الحماية الشخصية مثل أقنعة الغبار أو أجهزة التنفس الصناعي.

التأثير الحراري

التحكم بدقة في معلمات الليزر مثل الطاقة وعرض النبضة وما إلى ذلك لتجنب إدخال الطاقة المفرطة.
إدخال نظام تبريد، مثل التبريد المائي أو التبريد الهوائي، لتقليل درجة حرارة سطح المادة.
قم بفحص وصيانة نظام التبريد بشكل دوري للتأكد من تشغيله بشكل طبيعي.

سلامة الليزر

يجب على المشغلين الالتزام الصارم بإجراءات تشغيل معدات الليزر الآمنة وفهم مستوى معدات الليزر بشكل كامل. فكلما ارتفع المستوى، زاد الخطر. ويجب أن يكونوا مجهزين بمعدات حماية كاملة.

مستوى الليزر

قبل التشغيل، يجب عليك فهم مستوى المخاطر المحتملة لمعدات الليزر.
الالتزام الصارم بإجراءات التشغيل الآمنة لمعدات الليزر.

اجهزةحماية

يجب على المشغلين ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة، بما في ذلك نظارات الحماية من الليزر والملابس الواقية.
يجب تثبيت آلة وضع العلامات بالليزر في منطقة عمل مخصصة لمنع الاتصال غير المقصود من قبل الأفراد غير العاملين.
قم بإجراء فحص وصيانة منتظمة لنظام السلامة الخاص بآلة الوسم بالليزر.

تأثير بيئي

تعتبر آلات الوسم بالليزر آلات صديقة للبيئة نسبيًا ولا تلوث البيئة بشكل عام. يجب التعامل مع المواد الناتجة عن النفايات وفقًا لقوانين وأنظمة حماية البيئة ذات الصلة.

استهلاك الطاقة

اختر نموذج آلة وضع العلامات بالليزر ذو الكفاءة العالية في استخدام الطاقة.
ترتيب خطط الإنتاج بشكل معقول لتقليل وقت توقف المعدات.
صيانة المعدات وصيانتها بشكل منتظم للتأكد من أنها في أفضل حالة عمل.

إدارة المخلفات

جمع النفايات الناتجة ومعالجتها بطريقة مصنفة.
استخدم مواد صديقة للبيئة لوضع العلامات لتقليل إنتاج النفايات الخطرة.
الالتزام بقوانين وأنظمة حماية البيئة المحلية وإرسال النفايات الخطرة إلى وكالات المعالجة المعينة لمعالجتها.

ملخص

تناقش هذه المقالة بالتفصيل التحديات والحلول التي تواجهها تقنية وضع العلامات بالليزر عند وضع العلامات على أسطح مواد مختلفة، وتؤكد على الاحتياطات من حيث سلامة المواد وسلامة الليزر والتأثير البيئي. تشير المقالة إلى أن المشاكل مثل الدخان والجسيمات والتأثيرات الحرارية وما إلى ذلك التي قد تنشأ أثناء وضع العلامات بالليزر تحتاج إلى حل من خلال تحسين معلمات الليزر وإدخال أنظمة التبريد واستخدام معدات العادم وارتداء معدات الحماية الشخصية. في الوقت نفسه، تؤكد المقالة أيضًا على أهمية إجراءات التشغيل الآمنة وإدارة النفايات الخاصة بمعدات الليزر.
بشكل عام، تتمتع تقنية الوسم بالليزر، باعتبارها طريقة فعالة ودقيقة للوسم بدون تلامس، بآفاق تطبيق واسعة على مجموعة متنوعة من المواد. ومع ذلك، من أجل ضمان السلامة التشغيلية وسلامة المواد والاستدامة البيئية، يجب على المشغلين الالتزام الصارم بالإجراءات ذات الصلة واتخاذ التدابير المناسبة للتعامل مع التحديات المختلفة.

احصل على حلول الليزر

تعد AccTek Laser من الموردين الرائدين لتكنولوجيا الوسم بالليزر الاحترافية، حيث تقدم حلولاً شاملة مصممة لتلبية احتياجات الصناعة المتنوعة. نحن نركز بشكل كبير على السلامة والكفاءة، ونضمن تدريب كل مشغل بشكل كامل لإتقان تشغيل معدات التنظيف بالليزر المتقدمة. تغطي برامج التدريب لدينا مجالات أساسية مثل فهم تكنولوجيا الليزر، وإتقان مكونات الماكينة، والالتزام ببروتوكولات السلامة الصارمة. من خلال الشراكة مع AccTek Laser، تحصل الشركات على إمكانية الوصول إلى تكنولوجيا الوسم بالليزر المتطورة، بدعم من التدريب والدعم من الخبراء. هذا لا يزيد من فعالية عملية الوسم فحسب، بل يضمن أيضًا سلامة المشغل والامتثال للمعايير التنظيمية. اختر AccTek Laser للحصول على حلول وسم بالليزر موثوقة وفعالة وآمنة تلبي الاحتياجات المحددة لصناعتك.

معدات الليزر

معلومات الاتصال

احصل على حلول الليزر