Laseretsen: een ultieme gids

"Laseretsen is het meest prominente proces geworden vanwege de lange levensduur ervan. Het creëert effectief patronen voor traceerbaarheid die niet mogelijk waren met de conventionele technieken."

In de lasermarkeerindustrie is laseretsen een relatief snellere en effectievere techniek voor het maken van ontwerpen op materiaaloppervlakken. Het wordt gebruikt voor het ontwerpen van logopatronen, identificatienummers, streepjescodes voor beveiliging en gepersonaliseerd gebruik. Vergeleken met andere conventionele markeertechnieken, zoals printen, en stempelenLaseretsen biedt duurzaamheid, traceerbaarheid en productiegemak. Van auto- en ruimtevaartonderdelen tot onderdelen voor medisch gebruik, lasermarkeren is zeer geschikt om aan deze industriële eisen te voldoen.

In dit artikel geven we u essentiële informatie over laseretsen, het werkingsmechanisme, de voordelen en beperkingen. Bovendien zal het u helpen het duidelijke verschil te begrijpen tussen lasermarkeren, etsen en graveren.

Wat is laseretsen? 

Laseretsen is een contactloze techniek om materiaal te verwijderen. Het repliceert informatieve codes en esthetische patronen op het beoogde materiaaloppervlak. Het proces heeft de neiging hoge pulsen van de laserstraal op de specifieke microscopische zone van het onderdeel te genereren. Deze pulsen smelten vervolgens het oppervlak van het materiaal en zorgen ervoor dat het laserpulsen kan absorberen. Als gevolg hiervan worden in slechts een paar seconden depressieve markeringen gevormd die esthetische waarde en informatie bevatten. 

Laser-etsproces

Met laseretsen kunnen ingenieurs onderdelen produceren voor traceerbaarheid en veiligheid door er streepjescodes, identificatienummers en insignes op te plaatsen.

Hoe werkt het?

Daarbij wordt een laserstraal met laag vermogen gebruikt voor het genereren van lasergolven. In de meeste gevallen worden vezel- of ultraviolette lasers gebruikt om het materiaal te verdampen. Er wordt een focuspunt bepaald waar het etsen moet plaatsvinden. Hier is een kort overzicht van het laseretsproces:

• In eerste instantie wordt een vooraf bepaalde vorm ontworpen op CAD-software, die vervolgens wordt omgezet in G-codes.
• Ondertussen reinigt de operator het gewenste materiaalblad veilig op eventuele roest- of stofophopingen. Ze gebruiken schuurpapier of een andere spray om vlekken en stofvlekken te verwijderen.
• Het beoogde ontwerp wordt op een materiaalvel geplaatst zodat een laser het materiaaloppervlak kan focusseren en er de gewenste patronen op kan creëren.
• Laserstraal genereert pulsen met hoge energie, door met specifieke tijdsintervallen meerdere uitbarstingen van laserenergie vrij te geven.
• Op de een of andere manier komen er binnen een paar seconden 100,000 uitbarstingen van energie vrij uit een pulslaseretsmachine van 100 W.
• Zorg ervoor dat de werkbank stabiel is en stevig vastzit, zodat het materiaal stevig vastzit.
• Laseretsen krijgt vaak prioriteit bij ingewikkelde feature-ontwerpen.

Lasermarkeren, graveren en etsen: zijn ze hetzelfde?

De overeenkomst is dat deze allemaal worden gebruikt voor het creëren van langdurige markeringen op materiële oppervlakken. Hoewel deze processen door elkaar worden gebruikt, zijn er duidelijke verschillen tussen beide. Dat zoeken we uit;

1. Lasermarkering

Laser markering

Lasermarkeren is een bredere term. Het staat bekend als het contactloze of verkleuringsproces. Over het algemeen wordt het gebruikt om permanente patronen op materiaaloppervlakken te maken met behulp van een geconcentreerde laserstraal. Bijvoorbeeld; barcodes, logo's, UID en QR-codes. Laserstraal wordt doorgaans uitgevoerd met behulp van gepulseerde, vezel-, UV- en continue lasermachines. Enkele veel voorkomende soorten lasermarkeerprocessen zijn onder meer; lasergloeien, etsen, graveren, koolstofmigratie, schuimen en kleuren.

2. Lasergraveren

Lasergravering van roestvrij staal

De lasergravure Het proces is relatief eenvoudig. Het omvat het fysiek verwijderen van materiaal om een ​​holte te creëren voor 2D- en 3D-ontwerpen. Lasergraveren wordt met name gebruikt voor gepersonaliseerde toepassingen zoals decoratieve patronen op sieraden, serienummers en logo's. Dit proces is duurzamer en kan metalen tot wel 3D graveren. 0.020" diepte en 500 micron. De meest voorkomende soorten lasergraveren zijn: laseretsen, dieplasergraveren en laserablatie. Lasergraveermachines zijn verkrijgbaar met een vermogen van 10 tot 100W.

3. Laseretsen

Zoals eerder vermeld, smelt laseretsen het oppervlak van het materiaal met een laserstraal met hoge energie. Het is sneller dan lasergraveren. Laseretsen wordt vaak gebruikt op metalen zoals aluminium, koper, roestvrij staal en ijzer. Het proces is echter beperkt tot een paar etscontrasten, zoals wit, zwart en grijstinten. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn: barcodes, QR-codes, serienummers, merkslogans en motieven. 

Wat zijn de voordelen van laseretsen?

Hieronder vindt u enkele voordelen van laseretsen;

• Laseretsen is een sneller proces dan andere conventionele technieken.
• Uiterst effectief voor het produceren van onderdelen met minimale gereedschapslijtage, omdat er geen fysiek contact is tussen het materiaal en de laser.
• Het is geschikt voor diverse metalen, composieten en keramiek, zoals zink, roestvrij staal, geanodiseerd aluminium, acryl, hout en papier.
• Laseretsen is zeer nauwkeurig en nauwkeurig voor 2D- en 3D-ontwerpen.
• Het is handig voor de productie van grote batches. Bovendien biedt het mogelijkheden tot personalisatie voor bijvoorbeeld geschenken, snuisterijen en sieraden.
• Laseretsen vereist minimale energie om te functioneren.  

Wat zijn de nadelen van laseretsen?

De nadelen van laseretsen worden gegeven door;

• Lasergeëtste onderdelen zijn minder duurzaam en zijn gevoelig voor slijtage.
• Laseretsen is alleen geschikt met een fiberlaser, omdat deze metalen gebruikt om te etsen en zo verschillende patronen te creëren. 
• Laseretsen is beperkt tot een paar kleurcontrasten, zoals wit, grijs en zwart.

Compatibele materialen voor laseretsen

Met laseretsen kunnen patronen op een breed scala aan materialen worden geproduceerd. De compatibiliteit is afhankelijk van materiaaleigenschappen en toepassingsvereisten.

Magnesium

Magnesium heeft naast andere metalen een laag smeltpunt van 1215 °F. Lasergeëtste magnesiumonderdelen zijn relatief lichter. Bovendien heeft magnesium een ​​lage reflectie-index, waardoor de onderdelen geen voorbehandeling nodig hebben.

Lead

Lood biedt gemak bij het etsen vanwege het lage smeltpunt van 621°F. Laserstraal repliceert verschillende kleurcontrasten, zoals grijs, wit en zwart. Lood wordt vooral gebruikt voor traceerbare en identificatienummers.

Aluminium

Een andere veel voorkomende legering voor laseretsen is aluminium. Het heeft een lichtgewicht karakter en relatief laag smeltpunt van 1216 °F vergelijkbaar met magnesium. De gebruikelijke aluminiumkwaliteiten voor laseretsen zijn Al 380 en 6061. Bovendien kunnen aluminium geëtste onderdelen bestand zijn tegen hoge chemische en agressieve zure omgevingen.

zink

Vergeleken met de bovengenoemde metalen heeft zink een relatief laag smeltpunt 786°F. Het vindt uitgebreid gebruik in spuitgieten producten. Laseretsen kan hoge contrasten produceren op verzinkte onderdelen zoals QR en barcodes.

geanodiseerd aluminium

Geanodiseerd aluminium heeft qua smeltpunten vergelijkbare eigenschappen als natuurlijk geoxideerd aluminium. Het enige verschil ligt in de oppervlaktedikte. Zo is het geanodiseerde aluminium voorzien van een dunne laag 0.002 – 0.07 mm aluminiumoxide op het buitenoppervlak. Deze laag voorkomt dat het oppervlak wordt aangetast door corrosie. Daarom, etsen kan worden uitgevoerd op de bovenste laag van de geanodiseerde legering.

Laserbaar messing

Zoals de naam al aangeeft, heeft laserbaar messing beschermende lagen van email en lak. Hierdoor kan messing laserpulsen absorberen. Typisch laserbaar messing is een buitengewoon reflecterende index onder andere metaallegeringen. 

Roestvast staal

Roestvrij staal biedt twee topkwaliteiten voor laseretsen; 306 en 316. Voorzichtigheid is geboden bij het etsen van roestvrij staal. Omdat de buitenste beschermlaag tijdens het etsproces wordt verwijderd. Op deze manier kan lasergloeien goed geschikt zijn om patronen op roestvrij staal te etsen.

Toepassingen van laseretsen

Laseretsen heeft een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën vanwege de nauwkeurigheid, duurzaamheid en het vermogen om permanente markeringen te creëren. Een veelvoorkomende toepassing is laseretsen van roestvrij staalHet wordt onder andere gebruikt voor logo's, serienummers, productidentificatie en decoratieve ontwerpen. Hieronder volgen enkele van de meest voorkomende toepassingen van laseretsen:

Tabel: Laseretstoepassingen

Lasersnijservice bij Boda

Laseretsen is echter kritisch in vergelijking met andere markeerprocessen. Het kan namelijk leiden tot krimp, kromtrekking en vervorming van onderdelen. Daarom vereist het een hoge mate van precisie en nauwkeurigheid. Bij Boda zorgen onze technisch geschoolde machinisten en ingenieurs ervoor dat uw project op de juiste manier wordt uitgevoerd. 

We gebruiken geavanceerde technologieën en beproefde processen om aan uw precisie-eisen te voldoen. Onze fabriek kan onderdelen produceren met eenvoudige tot complexe vormen in een breed scala aan materialen, met inachtneming van strenge kwaliteitscontrolenormen. Onze ets- en lasergraveerservice Helpt bij het creëren van duidelijke, permanente markeringen voor diverse industriële en maatwerktoepassingen.

Dus, contact voor al uw vragen en ontvang een verplichte offerte voor uw project!

Lees verder:

• Lasercladproces: een uitgebreid proces

Opsommen

Lasermarkeren is een breed aanpasbare techniek geworden in de schoonheids- en artistieke sector voor de productie-industrie. Met lasermarkering kunnen ontwerpingenieurs complexe patronen creëren op verschillende materialen, van metalen tot kunststoffen. Bovendien biedt het een extra beschermingslaag aan materialen tegen corrosie zonder de feitelijke eigenschappen te verslechteren. Laseretsen kan zeer nauwkeurige patronen produceren met weinig energie en een minimale hoeveelheid tijd. CNC-integratie heeft deze techniek geavanceerd om het ontwerp in minimale tijd op de markt te brengen. 

Er zijn echter een paar beperkingen, bijvoorbeeld beperkingen aan het gebruik van fiberlaser en texturen, maar het vragen van OEM-experts en professionals kan de weg vrijmaken voor efficiënte en kosteneffectieve lasermarkeeroplossingen.

Veelgestelde vragen

Q1. Is laseretsen permanent?

Ja, laseretsen liet sporen achter met hoge traceerbaarheid en duurzaamheid. De etsmerken zijn zeer goed bestand tegen slijtage en schuurmiddelen. Daarom is het gebruik ervan gebruikelijk in militaire en medische apparaten.

Vraag 2. Welke factoren beïnvloeden de keuze van het lasermarkeerproces?

Houd bij het selecteren van het juiste markeerproces rekening met de volgende punten: ten eerste de materiaalcompatibiliteit, de markeersnelheid en de vereiste markeerdiepte.

Q3. Welke laserstraalmedia worden gebruikt in lasermarkeermachines?

Enkele veelgebruikte lasermedia zijn;

• Neodymium-gedoteerd yttrium
• CO2-gas
• Organische kleurstoffen in vloeibare vorm
• Aluminium granaat (massief)

Q4. Welke materialen zijn niet compatibel met laseretsen?

Sommige halogeenelementen en thermoplastische materialen zijn niet compatibel met laseretsen. Deze omvatten; polyvinylchloride, berylliumoxide en polyvinylbutyral (PVB).

Vraag 5. Kan laseretsen patronen op glas maken?

Ja, glas kan worden geëtst en gegraveerd, ongeacht de vorm. Tijdens het proces smelten laserpulsen en vervormen het glasoppervlak. Vervolgens reageren de versterkende metaaloxiden en het in glas aanwezige silica met lucht om esthetische patronen te vormen. 

Vraag 6. Welke materialen kunnen gemakkelijk worden lasergeëtst?

De juiste materiaalkeuze hangt af van smeltpunten en toepassingsvereisten. Een paar voorbeelden zijn; magnesium, aluminium, zink, lood, staal, 

Vraag 7. Zijn lasermachines duur?

Welnu, het hangt af van bepaalde factoren, zoals het lasertype, de vereiste ets en het materiaal waarop het etsen moet worden uitgevoerd. Normaal gesproken kost een lasermachine tussen de $ 300 naar $ 500,000. Bovendien zijn er ook handmatige en geautomatiseerde opties. De automatische laserets is nauwkeuriger, maar brengt hoge initiële gebruikskosten met zich mee.

Informatiebronnen

Martin Erhardt, Pierre Lorenz, Klaus Zimmer, (februari 2012), Oppervlaktemodificatie door laseretsen met behulp van een aan het oppervlak geadsorbeerde laag: Thin Solid Films: DOI: 10.1016/j.tsf.2012.01.014, Teruggevonden van researchgate