Лазерная маркировка: «Невидимый гравер», скрывающийся в повседневной жизни

В предметах, которых вы касаетесь каждый день, скрыто множество «лазерных чудес» —изысканные узоры на чехлах для телефонов, фирменные логотипы на стальных термосах и четкие даты производства на упаковках с закусками. Большинство этих износостойких и точных обозначений создаются с помощью технологии «лазерной маркировки». Эта технология словно «невидимый гравёр», способный оставлять постоянные и красивые отметки на поверхностях металлов, пластика, керамики и других материалов без непосредственного контакта.

Принцип лазерной маркировки на самом деле очень прост: лазер обладает чрезвычайно высокой плотностью энергии. При фокусировке он может концентрировать энергию в области тоньше волоса, создавая высокую температуру, которая изменяет поверхность материала —либо испаряясь, образуя углубления, либо окисляясь с изменением цвета, и в конечном итоге оставляя метку. Например, при маркировке поверхности нержавеющей стали лазер образует на металлической поверхности оксидную пленку, которая не только оставляет четкие следы, но и создает красочные эффекты, такие как золотисто-желтый и небесно-голубой, за счет интерференции света; при гравировке акрила непрерывный лазер позволяет избежать образования пузырьков, обеспечивая гладкие и тонкие узоры.

По сравнению с традиционной печатью и механической гравировкой лазерная маркировка имеет очевидные преимущества. Во-первых, она является «бесконтактной» —отсутствует контакт инструмента с материалом, поэтому заготовка не деформируется и не возникает внутренних напряжений, даже хрупкие электронные чипы можно маркировать безопасно. Во-вторых, она обладает «высокой точностью» —фокусируемое лазерное пятно может быть всего 0,02 мм, что позволяет гравировать мелкие цифры на крошечных деталях. В-третьих, она «сверхпрочная» —лазер воздействует на поверхность или внутрь материала, поэтому метки устойчивы к трению, дождю и химической коррозии и не выцветают независимо от продолжительности использования. Наконец, это «высокая гибкость» —содержание маркировки можно в любое время изменить с помощью компьютерного программного обеспечения — от QR-кодов до мультяшных узоров, которые можно переключить за несколько минут, что делает его очень подходящим для массового производства

Сегодня лазерная маркировка уже давно вошла в нашу жизнь: в электронных продуктах крошечные номера на чипах интегральных схем и логотипы на USB-интерфейсах зависят от неё; в повседневных товарах рельеф на кожаных кошельках и узоры на керамической посуде не могут обойтись без неё; на упаковке продуктов питания указанные ею даты производства не только экологически безопасны, но и защищены от подделки, а также позволяют проследить происхождение; даже в области ремёсел рельефы на каменных плитах и персонализированный текст на деревянных подарках — всё это её «работы»

Однако для достижения хорошего эффекта лазерной маркировки необходимо освоить "код параметров". Мощность лазера не должна быть слишком высокой или слишком низкой —слишком высокая мощность приведет к абляции поверхности материала, а слишком низкая сделает метку размытой. Также важна скорость сканирования —слишком высокая скорость приведет к неглубоким следам, а слишком низкая — к чрезмерной обработке. Также существует частота повторения —слишком высокая частота приводит к недостаточной энергии одиночного импульса и слабым меткам, а слишком низкая частота — к грубым линиям. Например, при маркировке на нержавеющей стали комбинация мощности 20 Вт, скорости 500 мм/с и частоты 20–80 кГц позволяет достичь четкого и красивого результата. Не нужно беспокоиться о специальных материалах. Например, если древесина плохо поглощает обычный лазер, нанесение слоя угольного порошка поможет улучшить поглощение и легко решит проблему.