Процесс лазерного травления, который необходимо знать

лазерное травление металла
лазерное травление металла
лазерное травление металла

Лазерная гравировка — это бесконтактная технология. В процессе гравировки происходит точное изменение участка материала на поверхности упаковки или изделия, в результате чего получается хорошо различимый код. Данный процесс исключает вероятность того, что нанесенная информация станет нечеткой или нечитаемой в процессе эксплуатации. Процесс лазерной гравировки существенно изменит внешний вид изделия. Например, лазерная гравировка повышает коррозионную стойкость металлических деталей и придает им новую эстетическую ценность. Технология лазерной гравировки используется во многих отраслях, включая аэрокосмическую и авиационную, автомобильную и фармацевтическую промышленность.

Что такое лазерная гравировка

лазерное травление металла

Лазерная гравировка — это процесс, при котором высокая температура лазерного луча плавит поверхность материала и создает текст и изображения на поверхности деталей и изделий. В ходе гравировки лазер нагревает и деформирует микроскопическую поверхность материала. Таким образом, поверхность, подвергнутая лазерной гравировке, расширяется и приобретает текстуру. Это позволяет окрашивать материал в черный, белый или серый цвет и является наиболее эффективным способом нанесения постоянной маркировки на большинство типов материалов. Лазерная гравировка подходит для всех видов металлов. Поскольку маркировка получается неглубокой, этот метод часто используется для гравировки тонких материалов. Например, для нанесения производственных кодов Data Matrix, серийных номеров, штрих-кодов, логотипов и т. д. Другие решения для постоянной лазерной маркировки включают лазерную маркировку и лазерную гравировку.

Принцип работы станка для лазерной гравировки по металлу

Основной принцип лазерной гравировки заключается в фокусировке лазерного луча низкой мощности с высоким качеством (обычно ультрафиолетового или волоконного лазера) в очень маленькое пятно. Таким образом, в фокальной точке образуется высокая плотность мощности, в результате чего материал мгновенно испаряется, образуя отверстия, прорези и канавки. Оборудование для лазерной гравировки в металлообработке включает в себя лазерную микро- и нанорезку, рифление, гравировку, сверление и т. д.

Особенности станка для травления металла

Установка для лазерной гравировки металлов отличается бесконтактной обработкой, высокой гибкостью, высокой скоростью обработки, бесшумностью, небольшой зоной термического влияния и способностью фокусировать лазерный луч на точке с очень малой длиной волны. Использование технологии лазерной гравировки позволяет добиться высокой точности размеров и качества обработки при сверлении, рисовании линий, гравировке и резке. В частности, взаимодействие с некоторыми материалами (такими как полиимид) представляет собой “холодное формование” на основе “фотохимического воздействия”, что позволяет избежать карбонизации. Поэтому лазерное травление широко применяется при обработке электронных полупроводниковых материалов.

Машина для травления металла

Лазеры могут наносить гравировку на различные материалы, такие как керамика, полимеры, стекло, пластмассы и металлы. Хотя станки для лазерной гравировки металлов способны наносить маркировку на широкий спектр материалов, основную долю в этом процессе по-прежнему занимают металлы. Технология лазерной гравировки позволяет точно и быстро наносить маркировку на различные виды твердых и мягких металлов. В процессе производства металлических деталей лазерная гравировка стала очень популярной процедурой отделки. Так какие же металлические материалы подходят для использования на станках для гравировки металла?

лазерное травление металла

Алюминий:

Алюминий — популярный металл, подходящий для лазерной гравировки и резки. Поверхность алюминия обладает высокой теплопроводностью, благодаря чему станок для лазерной гравировки может гравировать алюминий при очень высоких температурах. Алюминиевые сплавы 380 и 6061 являются наиболее распространёнными сплавами для лазерной гравировки. Кроме того, существуют чистый алюминий и анодированный алюминий.

лазерное травление металла

Сталь:

Сталь — это твердый материал, и для её лазерной гравировки требуется больше времени, чем для других металлов. При более высоких скоростях лазерной гравировки образуются белые отметки, а при более низких — чёрные. Стальные трубы, листы, трубопроводы и пружины являются наиболее распространёнными изделиями для лазерной гравировки.

лазерное травление металла

Нержавеющая сталь:

Нержавеющая сталь — ещё один широко используемый металл в лазерной гравировке. Причина проста: качество гравировки получается превосходным и соответствует требованиям к фотографическому качеству. В промышленности для лазерной гравировки обычно используют нержавеющую сталь марок 316 и 306.

лазерное травление металла

Анодированный алюминий:

Лазерную гравировку на алюминии можно выполнять как на голом алюминии, так и поверх оксидного слоя. В первом случае гравировка производится до анодирования алюминия, и наоборот. Установка для лазерной гравировки наносит глубокие отметки на голую алюминиевую пластину, чтобы обеспечить их читаемость после анодирования.

лазерное травление металла

Магний:

В промышленности магний используется при производстве легких деталей. Лазерная гравировка позволяет эффективно наносить маркировку на такие легкие детали. Станок для лазерной гравировки можно специально настроить для гравировки магния и магниевых сплавов. Часть материала удаляется с поверхности, в результате чего образуются контрастные черно-белые отметки.

лазерное травление металла

Введение:

Теплопроводность свинца и свинцовых сплавов очень низкая, а это означает, что большая часть тепла, выделяемого при лазерной гравировке, удерживается на поверхности. Температура плавления свинцового материала также очень низкая, поэтому при лазерной гравировке на поверхности легко образуются локальные следы. Любой предмет из металла нуждается в идентификационной маркировке, поэтому не забудьте воспользоваться станком для лазерной гравировки, чтобы выполнить эту работу.

лазерное травление металла

Цинк:

Цинк используется не только для обеспечения коррозионной стойкости, но и в литье под давлением. Лазерная гравировка — единственный метод лазерной маркировки, обеспечивающий высокую контрастность на деталях из цинка. Его можно применять независимо от марки цинкового сплава.

Машина для травления неметаллических материалов

Станок лазерной резки

Дерево с лазерной гравировкой

Дерево, обработанное лазерной гравировкой, будет выглядеть элегантно и гладко. С помощью станка для лазерной гравировки по дереву вы сможете самостоятельно изготовить деревянные таблички с именами или фоторамки. Такой станок отличается высокой точностью, и многие компании выбирают его для нанесения QR-кодов — это также отличный вариант.

лазерная машина для травления

Машина для лазерной гравировки на стекле

В настоящее время фотографии, нанесенные на стекло с помощью лазерной гравировки, являются очень популярным видом лазерной гравировки. Многие пары выбирают лазерную гравировку фотографий на стекле, чтобы увековечить важные для них обоих моменты. Принтеры для лазерной гравировки уже не используются исключительно в коммерческих целях — всё больше людей предпочитают делать это самостоятельно.

Классификация станков для лазерной гравировки

Использование лазерного гравировального станка для маркировки металла — это чрезвычайно точный и экологичный способ обработки металла. Лазерная гравировка металла осуществляется с помощью лазера без какой-либо предварительной или последующей обработки. Лазерная гравировка обеспечивает постоянную устойчивость к воздействию кислот и химических веществ без повреждения поверхности металла. Оптико-волоконный лазерный гравировальный станок отличается низкими затратами на техническое обслуживание, не использует расходных материалов и позволяет наносить высококонтрастные маркировки.

Машина для наносекундного зелёного лазерного гравирования металла

лазерная машина для травления

По сравнению с инфракрасными волоконными лазерными гравировальными станками, солнечная фотоэлектрическая энергетика является основной областью применения лазерной гравировки с использованием лазеров данного типа, особенно в связи с более широким применением PERC-элементов, в частности для нанесения линий P1/P2/P3 и т. д. По сравнению с волоконно-лазерной гравировальной машиной она позволяет наносить более тонкие линии, что очень подходит для гравировки слоев P2 и P3

Машина для гравировки с помощью наносекундного инфракрасного волоконного лазера

лазерная машина для травления

Обычный импульсный волоконный лазерный гравировальный станок или станок с регулируемой шириной импульса используется для сверхточной гравировки поверхностей стекла с покрытием и пленок: FTO, ITO, серебряного покрытия, алюминия, меди, молибдена, алюмомолибденового сплава, оловянного сплава, никелевого сплава, позолоченного стекла и других материалов.

Применение наносекундного инфракрасного лазерного травления

В отрасли производства фотоэлектрических солнечных элементов ширина линии, как правило, должна составлять менее 0,1 мм. Поэтому для травления определенных материалов можно выбрать более недорогую машину для лазерного травления с волоконным лазером с модуляцией добротности (Q-switch). Например, для травления FTO в перовскитных батареях (P1) и лазерной нарезки фотоэлектрических солнечных элементов обычно используется именно этот тип лазерного гравировального станка. Такой станок также применяется в производстве сенсорных экранов и получил высокие оценки за работу с ITO и серебром. Травление включает в себя ITO-стекло, серебряную пленку и т. д., а её характеристики в некоторых специальных областях (таких как автомобильные зеркала заднего вида и инфракрасные лазерные гравировальные станки) также превосходны. Она позволяет выполнять травление алюминиевой пленки с очень высокой точностью и при этом не повреждает подложку.

Установка для травления ультрафиолетовым лазером с наносекундной длительностью импульса

лазерная машина для травления

Основной областью применения УФ-лазерного гравировального станка является электронная промышленность, например, для гравировки датчиков; обычно он также используется для лазерной обрезки, а также широко применяется для травления тонких медных пленок. Преимущество УФ-лазерного гравировального станка заключается в том, что гравированные линии получаются более тонкими без повреждения пленки, что позволяет эффективно обеспечить соответствие требованиям к проводимости и сопротивлению, а также в любой момент настроить параметры в соответствии с потребностями.

Применение УФ-лазерной гравировки

Применение лазерного травления тонких пленок: Станок для лазерного травления ITO-покрытий представляет собой высокоточное оборудование, в котором с помощью лазера осуществляется травление электродов на ITO-покрытиях, нанесенных на стекло и пленку ITO. Она позволяет наносить различные узоры методом лазерного травления на широкий спектр ITO-покрытий, поликристаллических пленок и других оксидных пленок на стеклянных и ПЭТ-подложках. Особенно подходит для лазерного травления сенсорных экранов мобильных телефонов.

Установка для сверхбыстрого лазерного гравирования (пикосекундная, фемтосекундная)

лазерная машина для травления

Для обработки неорганических материалов или проводящих металлических материалов (таких как графен, чернила, травление P2 в перовскитных батареях и травление углеродного порошка) используется пикосекундное или фемтосекундное лазерное травление. Преимущество установки для сверхбыстрого лазерного травления заключается в меньшем тепловом воздействии на материал. Поэтому ширина линии травления получается более тонкой, чем при использовании наносекундного ультрафиолетового лазера, а качество обработки выше. Кроме того, она позволяет выполнять лазерное травление многослойных материалов, таких как перовскитные батареи.