"يتم نقش الشعارات أو أرقام الأجزاء أو الأنماط بالليزر على مواد مختلفة مع الحفاظ على الجاذبية الجمالية."
يُعدّ النقش أفضل طريقة لإنشاء اللافتات والشعارات والنصوص والأنماط والحروف على أسطح العمل. وتُستخدم طرق نقش مختلفة في التصنيع، مثل النقش الميكانيكي، النقش بالليزر, النقش بالليزر، الخ.
تُعدّ طريقة النقش بالليزر شائعةً بشكلٍ خاصّ لقطع العمل المعدنية في مختلف التطبيقات. حيث يقوم شعاع الليزر بتسليط الضوء على قطعة العمل، مُبخراً المادة بشكلٍ انتقائيّ لنقش سطحها. وفي الوقت نفسه، يُوفّر استخدام ليزرات CNC مستوىً أعلى من الدقة والضبط.
يساعد فهم مفهوم النقش والتقنيات والأنواع والجوانب الأخرى في اتخاذ قرارات أفضل وتحقيق نتائج مثالية. ستناقش هذه المقالة آلية العمل والمواد المتوافقة والتطبيقات وما إلى ذلك.
ما هو النقش بالليزر؟
إنها عملية إنشاء علامات دائمة عميقة على سطح المادة عن طريق إزالة المواد دون تلامس (بدون قص). يستخدم النقش بالليزر مصادر ثاني أكسيد الكربون أو الليزر الليفي التي تتحرك بدقة على طول مسار أو نمط محدد مما يؤدي إلى ذوبان وتبخير المادة على عمق معين. يعتمد نوع مصدر الليزر على نوع المادة، حيث يكون ثاني أكسيد الكربون مناسبًا لـ نقش المعادن والألياف لقطع العمل غير المعدنية.
من المتوقع أن يعود تاريخ النقش إلى 500,000 عام، في بداية المرحلة الحجرية. ويُعتقد أن الناس كانوا ينقشون العلامات بالحجارة في ذلك الوقت. وفي وقت لاحق، أصبح أحد التقنيات الرئيسية للحضارة مع بداية العصر المعدني. وحتى أوائل القرن العشرين، كان النقش الميكانيكي شائعًا في كل مكان، من العملات المعدنية إلى العناصر الصناعية.
في عام 1950، تم استخدام النقش بالليزر لأول مرة في تصنيع الطائرات بعد أطروحة تكنولوجيا الليزر التي قدمها ألبرت أينيستين في أواخر عشرينيات القرن العشرين. ومع ذلك، لم يتم طرح أول آلة تجارية في السوق إلا بعد ستينيات القرن العشرين. بعد ذلك، تطورت قدرات هذه التكنولوجيا باستمرار بمرور الوقت.
في الوقت الحاضر، يمكنك رؤية شعارات العلامات التجارية الدائمة واللافتات والأنماط والنصوص والحروف المصممة والحرف والميزات في مختلف المنتجات المعدنية وغير المعدنية، وأرقام الهيكل المحفورة في المركبات والتصاميم في قطع المجوهرات. يتم نقشها بالليزر لتحقيق الدقة والمتانة.
جرب برولين الآن!
كيف تعمل تقنية النقش بالليزر؟
كما ذكرنا أعلاه بإيجاز فيما يتعلق بكيفية عمل النقش بالليزر، فإن شعاع الليزر يؤثر على قطعة العمل، والحرارة الشديدة تذيب المواد لتشكيل سمات النقش. ومع ذلك، فإن عملية الإعداد والتفصيل أكثر شمولاً مما تبدو عليه.
عمل النقش بالليزر
A النقش باستخدام الحاسب الآلي يتضمن الإعداد مرآتين أو أكثر (عادةً ثلاث) وطول تركيز لتركيز الشعاع قبل خروجه من رأس الليزر. وهكذا، يدخل شعاع مصدر الليزر منخفض الطاقة إلى بؤرة العدسة بعد انعكاسه عبر عدة مرايا. يتحكم برنامج التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) في حركة أشعة الليزر وضربها، مما يوفر دقة عالية تصل إلى 0.004 بوصة.
يعمل النظام على طول المحاور X وY وZ، مما يضمن نقشًا دقيقًا ومفصلاً من خلال التحكم في حركة رأس الليزر وموضع قطعة العمل. وفي الوقت نفسه، تحدد قوة مصدر الليزر والسرعة والبعد البؤري وعدد مرات مرور شعاع الليزر عمق النقش. يمكنك ضبط هذه المتغيرات في الماكينة. علاوة على ذلك، يتم تطبيق الهواء المضغوط أثناء النقش لإزالة الحطام ومنع تلوث العدسات.
للحصول على توضيح أفضل لكيفية عمل النقش بالليزر، دعونا نلقي نظرة على خطوات عملية النقش؛
خطوات عملية النقش بالليزر
تتضمن العملية نقش تصميم CAD عن طريق تحويله إلى تعليمات يمكن قراءتها بواسطة الآلة تسمى ملفات المتجهات. توضح الخطوات التالية كيفية نقش المواد بالليزر؛
- تصميم
الخطوة الأولى هي تصميم ميزات النقش على برامج الكمبيوتر مثل AutoCAD وLinkspace وLigthBurn وما إلى ذلك. يجب أن يوضح التصميم الشكل والحجم والعمق والتسامحات وغيرها من المعلومات الفنية.
- التصميم حسب التعليمات
بعد ذلك، تقوم آلة النقش بالليزر بتحويل هذا التصميم إلى تعليمات لتحريك رأس الليزر، والتي تسمى ملفات الراستر أو المتجهات. تتضمن هذه التعليمات مسار الليزر، وتكرار الشعاع، والسرعة، وما إلى ذلك.
- الإعداد المادي
يجب تنظيف قطعة العمل جيدًا دون أي حطام أو تلوث أو نتوءات. بعد ذلك، عليك أيضًا مراعاة القدرات المادية للآلات المتاحة. بعض أجهزة الليزر لا يمكنها العمل إلا مع مواد محددة.
- اعداد الآلة
تتضمن عملية النقش بالليزر عادةً التصفيق وتكوين الليزر والمحاذاة. يجب تحسين متغيرات النقش مثل السرعة وقوة المصدر والتردد والبعد البؤري وفقًا لمتطلباتك. يمكنك أيضًا إجراء الاختبار على قطع العمل الخردة قبل بدء العملية الفعلية.
- نقش
الآن، يتحرك رأس الليزر في المسار المحدد مسبقًا بمرورات متعددة وفقًا لتعليمات الماكينة. تعمل هذه الأتمتة على تقليل وقت التوقف عن العمل، وتعزيز الدقة، وجعل العملية أكثر فعالية من حيث التكلفة.
هل النقش بالليزر والعلامات بالليزر هي نفس العمليات؟
النقش بالليزر مقابل الحفر مقابل الوسم
على الرغم من أن كلاً من النقش و التعليم بالليزر تستخدم العمليات مصادر وإعدادات متشابهة، ولا تتضمن عملية الوسم بالليزر إزالة المادة أو إنشاء أنماط أو أشكال على السطح باستخدام التجاويف. بدلاً من ذلك، يقوم الليزر بتغيير لون السطح بشكل دائم وفق نمط مُصمم في عملية الوسم بالليزر. لكل مادة طيف امتصاص ليزري فريد، يتغير إلى ألوان مختلفة بعد تفاعلها مع الليزر. يمكن أن يُظهر طيف الألوان استجابات مختلفة وفقًا لمصدر الليزر، وقدرته المقدرة، وأطوال موجاته. يمكنك أيضًا إنشاء شعار النقش بالليزر، رموز الاستجابة السريعة (QR code)، واللافتات.
لذا، يمكنك اعتبار النقش بالليزر أحد أنواع العلامات بالليزر من حيث التطبيقات، لكنها في الأساس ليست نفس العملية.
مواد النقش بالليزر
مواد النقش بالليزر الشائعة
يمكن لليزر نقش المعادن والبلاستيك والجلد والمركبات والخشب والأقمشة. ومع ذلك، فإن نوع الليزر ومتغيرات المعالجة تختلف بالنسبة لكل منها. وذلك لأن مواد النقش بالليزر المختلفة تتفاعل مع أشعة الليزر بشكل فريد. على سبيل المثال، تميل نقاط الانصهار المنخفضة للبلاستيك إلى إظهار تأثيرات حرارية أكثر من المعادن.
يتم نقش المعدن باستخدام مصادر الليزر الليفي للحصول على نتائج أفضل، في حين أن ثاني أكسيد الكربون شائع للخشب. وفي الوقت نفسه، يمكن نقش البلاستيك باستخدام ثاني أكسيد الكربون والألياف. وعلى عكس التقنيات التقليدية، يمكنها حتى نقش المواد الصلبة بأي مستوى من التعقيد.
المعادن
تتوافق جميع المعادن والسبائك تقريبًا مع عملية النقش بالليزر، وهي أكثر المواد استخدامًا للنقش. ويمكن لقوة الليزر المناسبة معالجتها بفعالية من الألومنيوم اللين إلى الفولاذ المقسى.
- ستانلس ستيل
- الامونيوم
- نحاس
- النحاس
- التيتانيوم
- ذهبي
- فضي
- بأكسيد الألومنيوم
- النيكل
- كروم، الخ.
البلاستيك
يمكن نقش كل من المواد المتصلبة حرارياً واللدائن الحرارية بالليزر. علاوة على ذلك، يُعد نقش الأكريليك بالليزر الأكثر شيوعاً نظراً لقوته ومقاومته للصدمات ومتانته، بدءاً من اللافتات وصولاً إلى لوحات العرض. ويُعدّ نقش البلاستيك السميك أكثر صعوبة من نقش المعادن، لأن المادة البلاستيكية المحيطة قد تُولّد حرارةً تؤثر على دقة النقش. النقش بالليزر على البلاستيك يتطلب الأمر إعدادات مناسبة للطاقة والسرعة لتحقيق نتائج نظيفة ودقيقة دون إتلاف السطح.
- أكريليك
- ABS (أكريلونيتريل بوتادين ستيرين)
- البولي كربونات
- البولي ايثيلين (PE)
- نايلون
- الديلرين (الأسيتال)، الخ.
خشب
يتم تصنيع العديد من الأعمال الفنية والحرف اليدوية والأنماط والعناصر الزخرفية وحتى المجوهرات باستخدام تقنية النقش بالليزر على الخشب. يمكن للطاقة المنخفضة (عادةً أقل من 100) أن تحرق سطح الخشب بدقة وتؤدي إلى تآكله بالعمق المطلوب. وفي الوقت نفسه، يعتبر خشب الجوز والقيقب من الأخشاب المناسبة للغاية لهذه العملية.
مواد النقش بالليزر الأخرى
بالإضافة إلى ذلك، الخشب والمعادن والسبائك والبلاستيك ومواد النقش بالليزر الأخرى هي؛
- ألياف الكربون والزجاج والبوليمر المقوى بالكيفلار
- مطاط سيليكون
- جلد طبيعي وصناعي وجلد سويدي
- البطاقات
جرب برولين الآن!
ما هي أنواع النقش بالليزر؟
يمكن تصنيفها بناءً على أساسين: الوسط الليزري والتطبيق المحدد. لنناقش ذلك. ماكينات النقش بالليزر ضمن هذين التصنيفين؛
بناءً على مصدر الليزر
وهذا يعني ما هو مصدر الضوء لليزر؛ والذي يُعتبر غالبًا أيضًا أنواع آلات النقشيقوم المصنعون أيضًا بتعريف آلات النقش حسب نوع مصدر الليزر المستخدم في الآلة.
النقش بالليزر CO2
يستخدم ثاني أكسيد الكربون كوسيلة ليزر، ويخرج شعاع الأشعة تحت الحمراء من هذا الغاز بطول موجي يبلغ 10.6 ميكرومتر. يعمل ليزر ثاني أكسيد الكربون مع مواد النقش بالليزر غير المعدنية مثل الأكريليك والخشب والمطاط والزجاج والجلد وما إلى ذلك.
نقش الألياف بالليزر
يتم استخدام كابل ألياف ضوئية خاص مضاف إليه عناصر أرضية نادرة مثل الإربيوم أو الإيتربيوم في ليزر الألياف كوسيط نشط. إنه فعال للغاية وصغير الحجم ومثالي للنقش الدقيق للمعادن. يوفر نقشًا عالي السرعة ومتوافقًا مع السبائك الصلبة. لكن له استخدامات ضئيلة في النقش على المواد غير المعدنية. يمكن أن تكون ليزرات الألياف باهظة الثمن وتتطلب مساحة عمل مفتوحة أو جيدة التهوية للقضاء على خطر الأبخرة أو الغازات.
ليزر ديود
كما يوحي الاسم، فإنه يستخدم ثنائيات أشباه الموصلات كوسيلة ليزر. عندما تمر الكهرباء عبر الثنائي، فإنه يصدر ضوء الليزر أكثر تركيزًا في عدسة بؤرية قبل أن يضرب سطح قطعة العمل.
تُعد أشعة الليزر الثنائية مناسبة للنقش على مساحات صغيرة، كما تأتي عمليات النقش على شكل أجهزة مكتبية أو محمولة. وهي تنتج سطحًا منقوشًا ناعمًا يشبه الليزر الليفي. ومع ذلك، تتمتع أشعة الليزر الثنائية بقدرة محدودة على النقش على مساحات كبيرة وعميقة.
علاوة على ذلك، يتم استخدام الليزر UV وND:YAG أيضًا لمهام النقش.
بناءً على ميزات النقش بالليزر
تصنيفات بارزة أو عميقة أو مصورة أو تصنيفات أخرى تعتمد على السمات لأنواع النقش بالليزر. يوضح الجدول أدناه بإيجاز خصائص تلك الأنواع؛
| نوع النقش | الوصف | العمق/التأثير | المواد |
| النقش السطحي |
- عمق أقل من 0.5 مم – لون فاتح منخفض الطاقة بالليزر |
قوة أقل وتأثير ضحل | جميع المواد الرقيقة القابلة للنقش |
| النقش العميق |
- عمق أكثر من 0.5 مم - لون أغمق - يتطلب طاقة أعلى |
تباين أقوى وتأثير عميق | المواد > سمك 2 مم |
| النقش البارز |
- عمق متغير - تأثير ثلاثي الأبعاد - يستخدم صورة بدرجات الرمادي |
الملمس ثلاثي الأبعاد | مواد سميكة |
| النقش المتجه |
- نقش الخطوط والنقط - بناءً على الرسومات المتجهة |
نقش خطي نظيف ودقيق | أي مادة |
| نقش الصور |
- بناءً على الصور الفوتوغرافية - يتضمن معالجة الصور |
نقش تفصيلي يعتمد على الصورة | يتطلب صور عالية الدقة |
ما هي مزايا النقش بالليزر؟
لا يتطلب النقش بالليزر تلامسًا مباشرًا بين الأداة والمادة، على الرغم من أن التأثيرات الحرارية قد تكون أكبر. كما أنه يزيل خطر التشوه القصي وعدم الدقة الناتج عن تآكل الأداة. علاوة على ذلك، تشمل المزايا الرئيسية الأخرى ما يلي:
- ميزات محفورة دقيقة للغاية
أياً كانت التقنيات أو الطرق التي وصفناها أعلاه، فإن عملية النقش بالليزر توفر دقة أعلى. حيث تحقق آلات النقش بالليزر الآلية والمتطورة ذات التحكم الرقمي (CNC) تفاوتاً ضيقاً مقارنة بتقنيات النقش أو التصنيع بالليزر التقليدية.
- سرعة الحفر
تزيد سرعة النقش بالليزر العالية من كفاءة الإنتاج وتقلل من تكلفة التصنيع لكل وحدة. كما أنها مفيدة للصناعات أو الشركات التي تتطلب سرعة الإنجاز.
- متوافق مع مواد متنوعة
تقوم هذه الآلة بنقش المعادن والخشب والبلاستيك والمواد المركبة والزجاج والمطاط والجلد والأقمشة باستخدام آلة ليزر مناسبة وتحكم دقيق في الطاقة. وهذا يجعلها حلاً عملياً لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك وضع العلامات التجارية للمنتجات، ووضع علامات التعريف، و أجزاء معدنية محفورة بالليزر.
- عمليات بسيطة
بالمقارنة مع النقش الميكانيكي وتقنيات التصنيع بالليزر الأخرى، فهي عملية أكثر بساطة. يتبع رأس الليزر المسار وينقش التصميمات المطلوبة.
- أنماط ضيقة نظيفة
ينتج الليزر سطحًا محفورًا نظيفًا وخاليًا من النتوءات، بما في ذلك المواد الصلبة والتصميمات الضيقة.
- المتانة
تدوم المكونات المحفورة بالليزر لعدة سنوات ولا يتلاشى النقش بمرور الوقت. لذا، فهو حل موثوق.
ما هي تطبيقات النقش بالليزر؟
تطبيقات النقش بالليزر
يتم نقش الجوائز واللافتات والرموز الشريطية والعلامات التجارية وأرقام التعريف وتعليمات التجميع والعديد من النقوش الأخرى بالليزر. لذا، فإن لها تطبيقات صناعية متنوعة.
نقش الجوائز
في كل من الكؤوس المعدنية وغير المعدنية، يتم نقش رموز جذابة وشعارات وحروف ومعلومات أخرى بالليزر على الكؤوس الخشبية أو الزجاجية أو المعدنية. يمكنك استخدامها للكؤوس والجوائز والميداليات البسيطة إلى المعقدة والمخصصة.
شعارات ورموز العلامات التجارية
إن دقة النقش بالليزر وخلوه من النتوءات تجعله خيارًا عمليًا لإضافة أسماء العلامات التجارية والشعارات بشكل دائم إلى مختلف المنتجات. وتستخدمه العديد من الصناعات. شعارات محفورة بالليزر لأنها توفر تفاصيل واضحة ونتائج طويلة الأمد ولمسة نهائية احترافية دون إتلاف سطح القطعة.
- أسماء العلامات التجارية للسيارات ورموزها وشعاراتها
- الشعارات الموجودة على الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية والعلب الكهربائية
- شعارات ماركات المجوهرات الفاخرة
- منتجات التغليف والترويج
QR والباركود
الباركود الدائم ورمز الاستجابة السريعة على الأكريليك والزجاج والمعادن لأغراض متنوعة، سواء كان رمز الاستجابة السريعة للشركات الصغيرة أو رموز المعلومات في المكونات الصناعية. والسبب وراء كون الليزر مثاليًا لنقش هذه الرموز هو أنه يمكنه تكرار النمط بدقة ويدوم لفترة أطول دون أن يتلاشى.
الأجهزة الطبية والمكونات
تحتاج الأجهزة والمكونات الطبية إلى أرقام تعريف واضحة أو أحرف ليتم تشغيلها بشكل آمن وفعال. يمكن لليزر نقش هذه الأرقام أو الحروف حتى في المكونات الصغيرة ذات التأثيرات العملية البسيطة، مثل التشوه.
قوالب و قوالب
تلعب تطبيقات النقش بالليزر أيضًا دورًا أساسيًا في إنشاء ميزات معقدة مثل التجاويف الصغيرة أو الأخاديد أو الميزات الأخرى. يمكن أيضًا للنقش بالليزر إنشاء ميزات على القالب أو القالب إذا كان الجزء النهائي يحتاج إلى رموز أو أحرف أو أرقام بارزة.
اقرأ أكثر: ما هو الوسم بالليزر على بثق البلاستيك؟
هل تحتاج إلى أجزاء النقش بالليزر المخصصة؟
في Boda، نقدم خدمة النقش بالليزر من خلال الجمع بين آلات النقش بالليزر المتقدمة (ثاني أكسيد الكربون والألياف والصمام الثنائي وما إلى ذلك)، وخبرة مهندسينا، والفهم العميق لمتطلبات العملاء. يمكننا تخصيص تصميمات محفورة مخصصة على أكثر من 200 مادة هندسية. لذا، إذا كنت بحاجة إلى شعارات دقيقة أو لافتات أو رموز QR أو أرقام وحروف أو فنون إبداعية أو مجوهرات أو أي من تصميماتك المخصصة، فقم بتحميل تصميمك واطلب عرض أسعار!
جرب برولين الآن!
خاتمة
بشكل عام، يُستخدم النقش بالليزر على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والفنية والإعلانية وصناعة المجوهرات. إن قدرته على العمل مع مواد مختلفة، وإنشاء تفاصيل دقيقة، وإعادة إنتاج التصاميم المعقدة بدقة متناهية، تجعله طريقة موثوقة للوسم. سواء كنت بحاجة إلى شعارات أو أرقام تسلسلية أو نصوص أو أنماط زخرفية، فإن الاستعانة بفني متخصص ستكون خيارًا مثاليًا. خدمة النقش بالليزر يمكنها توفير نتائج دائمة ودقيقة على مجموعة واسعة من الأجزاء والمنتجات. اتصل بنا اليوم للحصول على عرض أسعار فوري مجاني عبر الإنترنت!
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني استخدام أي نوع من آلات النقش بالليزر لمشروعي؟
يعتمد اختيارك لنوع آلة النقش بالليزر على مادة قطعة العمل. يُعد ليزر ثاني أكسيد الكربون مناسبًا للنقش على المواد غير المعدنية، كما يُعد ليزر الألياف مثاليًا للنقش على المعادن. وفي الوقت نفسه، تؤدي ليزرات الصمام الثنائي مهام النقش الصغيرة بكفاءة.
كيفية ضبط رأس الليزر النقش؟
يحدد البعد البؤري بين عدسة الليزر وسطح قطعة العمل موضع رأس الليزر. لذا، استخدم أداة التركيز أو اتبع إرشادات الشركة المصنعة لتحديد موضع رأس الليزر بدقة.
ما هي المواد التي يمكن النقش عليها باستخدام شعاع الليزر؟
يمكن لليزر نقش المعادن، والسبائك، والمركبات، والبلاستيك الحراري، والمواد الصلبة بالحرارة، والمطاط، والأقمشة، والجلود؛ بناءً على خصائص الامتصاص الخاصة به.
لماذا استخدام الليزر لنقش العلامات والشعارات ورموز الاستجابة السريعة (QR code)؟
إنها عملية إزالة مواد غير تلامسية تعمل على إنشاء علامات وشعارات ورموز QR دائمة عالية الدقة على مواد متنوعة.