Formación en tecnología de marcado con láser

Este curso se centra en operaciones prácticas, como la selección del galvanómetro, la selección de la lente de campo, la instalación de la tarjeta de control y el software, y la puesta en marcha de la fuente láser. Cubre el montaje y la puesta en marcha generales, los parámetros de proceso, el diagnóstico de fallos y el marcado en línea para toda la serie de equipos de marcado láser de fibra, UV y CO₂.

I. Montaje y puesta en marcha del equipo

Operaciones prácticas: selección del galvanómetro, selección de la lente de campo, instalación de la tarjeta de control y el software, puesta en marcha de la fuente láser, alineación de la trayectoria óptica

1. Selección y compatibilidad del galvanómetro Seleccione galvanómetros según la longitud de onda del láser y el tamaño del punto de salida. Para láseres de fibra de 20‑50 W, utilice galvanómetros digitales con punto de 10 mm; para láseres de fibra de 50‑100 W, use galvanómetros digitales con punto de 14 mm. Para equipos UV, priorice galvanómetros digitales de alta precisión con punto de 10 mm. Para equipos CO₂, utilice galvanómetros infrarrojos específicos para 10,6 μm. Se prefieren los galvanómetros digitales, cuya precisión de repetición en posicionamiento es ≤ 12 μrad y que ofrecen un rendimiento antiperturbaciones más robusto que los analógicos. Para aplicaciones de marcado RF a alta velocidad, instale galvanómetros de alta respuesta. Asegure el conector de señal de 25 pines durante la instalación y garantice una conexión a tierra fiable para evitar interferencias de señal.
2. Selección y combinación de lentes de campo Las lentes de campo deben coincidir estrictamente con la longitud de onda y el punto de entrada del galvanómetro del equipo. Está prohibida la mezcla entre modelos. Las lentes de campo de cuarzo ordinarias se utilizan en láseres de fibra; las lentes de campo especiales de cuarzo UV, en equipos UV; y las lentes de campo de seleniuro de cinc (ZnSe), en equipos CO₂. No toque la superficie recubierta con las manos desnudas. Seleccione la distancia focal según el campo de visión deseado para el marcado: distancia focal corta para piezas pequeñas y de precisión; F160 para aplicaciones generales; F254 para marcado en áreas extensas. Una inadecuada coincidencia provocará distorsión en los bordes de los patrones marcados. En caso de lentes contaminadas, utilice un paño para lentes empapado en una solución mezclada en proporción 3:1 de alcohol anhidro y éter, y limpie en espiral desde el centro hacia el borde.
3. Instalación de la tarjeta de control y el software de control Seleccione la tarjeta de control de marcado correspondiente según el tipo de láser. Para los láseres de fibra, conecte la fuente láser y la tarjeta de control mediante un cable SCSI de 68 pines. Tras instalar el software de marcado en el equipo industrial, desactive la protección antivirus en tiempo real para evitar que ocupe recursos informáticos en tiempo real. Cambie el protocolo de comunicación entre los modos de fibra / UV / CO₂ dentro del software según el tipo de equipo. Conecte los cables de señal de modulación para los láseres de tubo RF y adapte las interfaces de accionamiento de alta tensión para los láseres de tubo de vidrio. Se admite la operación paralela con múltiples tarjetas; los codificadores pueden conectarse externamente para marcado en marcha.
4. Puesta en servicio de la fuente láser Para láseres de pulso MOPA de fibra: dejar un espacio libre ≥ 10 cm alrededor del láser para disipación térmica. El radio mínimo de curvatura de la fibra debe ser ≥ 200 mm; está prohibida la curvatura brusca. Precalentar durante 60 s tras encender el equipo, ajustar la potencia a cero, ejecutar un barrido en vacío y luego aumentar gradualmente la potencia de salida. Para láseres UV refrigerados por agua: comprobar el nivel del líquido en el enfriador de agua antes del arranque. Ajustar la temperatura del agua a 22‑25 °C. NO activar la salida del láser hasta que la temperatura alcance el valor establecido. Para láseres CO₂: asegurar una circulación normal del agua en los tubos de vidrio refrigerados por agua; verificar las condiciones de refrigeración por aire o agua y la conexión del cableado de modulación en los tubos metálicos RF. Usar una lámina cerámica de conversión para inspeccionar el punto láser de salida. Un punto válido es circular, uniformemente distribuido y carece de zonas oscuras o muescas.

II. Parámetros fundamentales del proceso de marcado láser

Parámetros ajustables clave: potencia láser, frecuencia, duración del pulso, velocidad de barrido, separación entre líneas (hatch spacing), desenfoque

La potencia determina la profundidad del marcado. Una baja frecuencia es adecuada para el grabado profundo; una alta frecuencia, para el marcado fino a color. Una anchura de pulso estrecha reduce la influencia térmica. El desenfoque positivo o negativo mitiga la acumulación de calor durante el procesamiento.

III. Diagnóstico habitual de fallos

1. Patrones de marcado borrosos o tenues : Cubierta protectora de la lente de campo no retirada; contaminación en la lente de campo o en la ventana protectora; desplazamiento del punto focal; deriva del punto cero del galvanómetro; incompatibilidad entre las especificaciones del punto y las del galvanómetro y la lente de campo.
2. Sobrefusión o quemadura de la pieza : Potencia láser excesivamente alta; velocidad de barrido demasiado baja; espaciado de la malla demasiado pequeño, lo que provoca una acumulación térmica severa.
3. Superficie grabada rugosa : Energía por pulso excesiva; ajustes inadecuados del ángulo de la malla y de la relación de solapamiento de pulsos; función de entrecruzamiento no activada.
4. Gráficos vectoriales incompletos con segmentos interrumpidos : Defectos nativos de interrupción en el archivo vectorial CAD original; análisis anómalo de vectores por parte del software. Reparar los gráficos previamente en el software de dibujo.
5. Indicador rojo normal, pero sin salida láser : Cableado de comunicación láser suelto; selección incorrecta del protocolo láser en el software; botón de parada de emergencia no restablecido; activación del láser por sobrecalentamiento o protección de seguridad.
6. Patrones estirados o desplazados en marcado dinámico : Dirección invertida del cableado del codificador; parámetro de equivalencia de pulsos incorrecto; desajuste entre el retardo del sensor fotoeléctrico y la velocidad de la línea de producción.

IV. Marcado dinámico en canalización

Aplicable para marcado en línea de números de lote, números de serie y fechas de producción en líneas de producción.

1. Composición hardware : Unidad principal de marcado láser, cinta transportadora, codificador rotativo y sensor fotoeléctrico de disparo. El codificador recoge la velocidad real de la línea y envía los datos a la tarjeta de control para corregir en tiempo real la trayectoria de barrido.
2. Puntos clave de puesta en marcha : Configurar correctamente el equivalente de pulsos del codificador y la dirección de rotación en el software. Establecer un retardo adecuado del disparo fotoeléctrico. Se pueden importar textos variables desde archivos Excel para incrementar automáticamente los números de serie. La velocidad real de la línea no debe superar la velocidad máxima de exploración del galvanómetro.
3. Mantenimiento en producción en masa : Realizar una inspección completa del primer artículo de cada lote. Inspeccionar periódicamente el rodillo de presión del codificador y corregir cualquier desviación de la correa. Aumentar la frecuencia de mantenimiento de la lente de campo en condiciones de trabajo con mucho polvo.