FIBER-lasermärkare: svart märkning, gravyr och färg på metall

Tre olika processer under samma namn: märkning

Gravyr avlägsnar en del av materialet och skapar en fördjupning. Märkningen kan kännas med fingret, och djupet skapas med en planerad strategi, ofta genom flera passeringar. En yttext och en djup relief har varken samma bearbetningstid eller arbetssätt.

Termisk märkning förändrar ytans utseende. På lämpliga metaller bildar eller förändrar kontrollerad uppvärmning ett oxidskikt; målet kan vara en mörk märkning och på vissa stål och titan även färger. Inget bläck appliceras. Det önskade resultatet kan vara tydlig kontrast utan avsiktlig fördjupning.

Borttagning av beläggning frilägger ett skikt med ett annat utseende. Ett exempel är en ljus märkning när ett lämpligt färgskikt avlägsnas från metall. Då bedömer du främst kontrast, rena kanter och skicket på det underliggande skiktet.

Tvärsnitten nedan visar processernas principer. På en verklig detalj kan effekterna kombineras, så ett fotos färg bevisar inte automatiskt märkningens djup eller mekaniska beständighet.

Så omvandlar speglarnas rörelse motivet till en märkning

Strålen når materialet genom ett galvoskannerhuvud. Små rörliga speglar leder den längs den angivna banan, så att fin text, linjer och fyllningar skapas utan att hela huvudet flyttas över varje punkt. Optiken fokuserar strålen i arbetsområdet och detaljen positioneras på bordet eller i ett fäste.

Den förberedda filen har bestämda mått, objektordning och fyllning. Operatören väljer effekt, hastighet, frekvens, linjeavstånd, antal passeringar och — om laserkällan tillåter det — pulslängd. Fokus och upprepbar detaljposition är lika viktiga som dessa inställningar.

På fotot med förklaringar ser du huvud, arbetsoptik, pelare och bord. Enbart maskinens hölje visar inte alla skydd som arbetsstationen behöver. Metall kan reflektera strålning; nödvändiga skyddsåtgärder styrs av den aktuella maskinen och processen.

Förstora bilden ↗

Skannerhuvud

Leder strålen längs filens linjer och fyllningar.

Arbetsoptik

Fokuserar strålen på rätt avstånd från ytan.

Pelare

Ställer in huvudets höjd över detaljen; likställ inte vredet med en autofokussensor.

Hålbord

Plats för fästen och upprepbar positionering av detaljen.

Stål: mörk text, motiv och färgförändring

I demonstrationen med märkning av en metalldel bör du granska hur ett litet textområde skapas utan ett mekaniskt verktyg som berör ytan. För tekniska användningar är märkningens storlek, läsbarhet, position och upprepbarhet på nästa detalj viktiga. För serienummer och maskinläsbara koder bör du i förväg ange kontroll- och användningsförhållanden.

Rostfritt stål kan även få olika färger på ytan. I filmen med färgprovet ser du ett resultat som ska skiljas från påmålad färg eller tryck. Legeringens egenskaper, ytans skick och renhet, strålparametrar och linjeavstånd påverkar vad du slutligen ser.

Ett eget provrutnät är användbart för sådana projekt. Varje fält har en annan dokumenterad inställningskombination och alla tillverkas på samma material. Räkna inte med att färgen på en plåt blir identisk på en annan ytfinish. Demonstrationen med en vanlig lasermärkare bekräftar det specifika resultatet i filmen; laserkällans typ kan inte identifieras enbart genom motivets färg.

Aluminium: skilj mellan metall, anodisering och färg

Ljusa bokstäver på en mörk skylt uppstår ofta genom bearbetning av beläggningen. Anodiserat aluminium, lackerat aluminium och obelagd legering är inte ett och samma material med ett gemensamt recept. Ytan som träffas av strålen och det önskade resultatet skiljer sig.

Granska gränsen mellan bakgrund och bokstav i filmen med det belagda provet. Märkningsområdets skärpa och jämnhet avgör hur liten text ser ut. För en teknisk etikett ska du också granska tunna linjer, små siffror och märkningen efter föreskriven rengöring.

Om du vill ha en svart märkning på korrekt förberett aluminium eller bearbeta en krävande beläggning, kontrollera ett prov med den aktuella källan och konfigurationen. Överför inte resultatet från en svart skylt till alla silverfärgade föremål. Krökningen är lika viktig: en plan platta och sidan på en cylindrisk detalj kan kräva olika infästning.

På färgad anodisering kan en ljus märkning skapas genom att färgämnet förändras eller avlägsnas medan en stor del av anodskiktet finns kvar. Det innebär inte alltid att bar metall friläggs. En vit text bevisar därför inte i sig djup gravyr eller att skyddsskiktet har avlägsnats helt.

Mässing, smycken och plast: anpassa resultatet efter produkten

På små metallföremål kan du skapa initialer, symboler eller djupare motiv. Om projektet kräver kännbar gravyr i mässing ska du bedöma materialavverkning och ytfinish, inte bara fotots kontrast. För en tunn detalj tillkommer värmepåverkan och hur den stöds.

För smycken behöver du separat avgöra om motivet enbart ska förändra ytans utseende eller avlägsna metall. För ädelmetaller har materialförlusten även betydelse för själva produkten. En ring kan kräva ett kompatibelt rotationsfäste och åtkomst till den yta som ska märkas.

Utvalda plaster kan märkas när den exakta sammansättningen har identifierats och en lämplig laserkälla valts. Filmen med personanpassning av ett fodral visar en produkt och bekräftar inte lämplighet för all plast. För märkning av genomskinligt glas eller plast som kräver annan våglängd kan UV-teknik jämföras. En UV-laser ska inte likställas med en vanlig fiberlaserkälla på 1064 nm; en handelsklassificering ersätter inte uppgift om typ och våglängd.

Vad ger MOPA? Pulskontroll, inte bara fler watt

I en MOPA-källa kan pulslängd och frekvens regleras oberoende inom maskinens tillgängliga område. Det ger större kontroll över hur energin påverkar metallen. Vid samma medeleffekt kan olika pulsförlopp användas för olika resultat: kontrast, fina detaljer, färg eller materialavverkning.

Ett konkret exempel i vårt sortiment är xTool F2 Ultra med MOPA-laser på 60 W. Tillverkaren anger reglerbar pulslängd på 2–500 ns och frekvens på 30–4000 kHz. I originaldemonstrationen ser du ett färgat motiv på metall. Granska färgskillnader och det färdiga motivets detaljer; se det inte som en garanti för samma färg på valfri legering.

F2 Ultra erbjuds med enbart MOPA-källa på 60 W eller som dubbellaserkonfiguration med en extra diod på 40 W. Det är två källor för olika uppgifter, så effekterna ska inte summeras. Standardarbetsytan är 220 × 220 mm. Materialet och önskat resultat avgör vilken källa som ska användas i projektet.

Relief, 3D-huvud, autofokus och rotation: skilj på funktionerna

Ordet 3D i resultatets namn berättar inte vilket huvud som användes. En djup relief kan skapas på en plan yta genom flera passeringar. En film med ett roterande föremål visar i stället rotationsaxelns arbete. För en ojämn detalj ska du kontrollera fokusregleringens område, kompatibel programvara och möjlighet att förbereda rätt geometri.

Det angivna erbjudandet för 100 W 3D anger ett 3D-galvohuvud och EZCAD3 PL. Den vanliga modellen på 100 W har galvohuvud och EZCAD PL. Skillnaden kan därför inte reduceras till samma antal watt. Visa föremålets form, märkningsytan och nödvändigt processförlopp innan du väljer.

Arbetsyta, lins och serie: en liten märkning behöver en bra plan

Arbetsytan måste rymma motivet och tillgänglig höjd måste rymma föremålet med fäste. Optik och arbetsytans storlek samverkar med strålpunkten och arbetsavståndet, så den största linsen är inte automatiskt bäst för det finaste motivet. Granska små koder och text i den slutliga storleken.

För en serie är en fixtur användbar: den bestämmer nästa detaljs position och minskar tiden för manuell placering. Kamerasystem och funktioner för serieigenkänning ger ett annat arbetsupplägg om modellen stöder dem. Kameran ändrar varken materialets sammansättning eller principerna för parameterinställning, men kan effektivisera positioneringen.

Skanningshastighet i mm/s är inte antalet färdiga detaljer per timme. Tiden beror på fyllningsyta, linjeavstånd, antal passeringar, positioneringsändringar och detaljbyte. Använd samma projekt och identiskt material för en verklig jämförelse.

Fyra konfigurationsexempel — fyra olika frågor inför köpet

Detta sammanställer egenskaper i aktuella erbjudanden och är ingen effektrankning. Jämför inte maskinerna enbart utifrån tabellens maximala djup eller en demonstration med utskärning av en liten metalldel. En galvolasermärkare och en specialiserad FIBER-plåtskärmaskin har olika uppgifter.

Provet som avgör köpet bör innehålla din minsta märkning, den djupaste nödvändiga delen och den verkliga ytan. Kontrollera kodläsning och utför lämpliga prov på den färdiga märkningen om det finns krav på nötnings- eller kemikaliebeständighet.

Så förbereder du ett prov som ger ett användbart svar

Bifoga ett foto med mått, projektfil och antal detaljer per sats inför diskussionen om maskinval. Då går det att avgöra om det viktigaste är laserkällan, arbetsytan, geometrin, fästet eller ett snabbt detaljbyte.

Källor och dokumentation

• CNCworld: FIBER 30 W med skydd — data och demonstrationer
• CNCworld: FIBER 100 W 2D — specifikationer
• CNCworld: FIBER 100 W 3D — specifikationer
• CNCworld: xTool F2 Ultra — varianter och tillverkarens material
• Trotec: termisk metallmärkning
• Trotec: MOPA och kontroll av pulslängd
• xTool: F2 Ultra Q&A — pulsområde och tillbehörsbegränsningar
• xTool: processparametrar för F2 Ultra — laserkällor och pulsernas betydelse
• xTool: färgmärkning av metall med F2 Ultra
• Trotec: färgat anodiserat aluminium och hur en ljus märkning skapas