レーザーアニーリングは、光ファイバーやエレクトロニクス、自動車、テストツール、医療業界で医療機器の識別に使用される新しい技術の XNUMX つです。 この方法では、使用する熱の温度に応じてさまざまな材料の色が変化します。 レーザーアニールによって得られる色は、黄色、緑、青、茶色、赤とさまざまです。 レーザーアニーリング技術にはさまざまな利点があります。
この記事では、レーザーアニーリング技術について知っておくべきことをすべて説明します。
目次
レーザーアニール技術とは何ですか？
レーザーアニールのメリット
レーザーアニールの原理
レーザーアニーリングの仕組み
レーザーアニールの応用例
レーザーアニール装置の選び方
まとめ
レーザーアニール技術とは何ですか？
レーザーアニーリング技術は、局所的な迅速な加熱と冷却のプロセスであり、特定の温度で加工中の材料の色の変化をもたらします。 色は、マーキングされる表面にさらされる温度に基づいて、赤、黄、緑の間で変化します。 焼鈍時の素材の歪みが少なく、高品質な製品が得られます。
以下にXNUMX種類のレーザーアニール装置とマーキング可能な材料の例を示します。
– UV レーザー – 金属、ガラス、プラスチック、紙
– CO2 レーザー – 繊維および板紙
– ファイバーレーザー – ゴムとプラスチック
– YAG レーザー – アルミニウムなどの薄い金属シートおよび基板
レーザーアニールのメリット
– プロセスが速いため、時間が節約され、材料の歪みが少なくなります。
– ワークピースの元の特性と形状を保持します。
– 化学物質を必要としないため、このプロセスは効率的でクリーンです。
– 材料の無駄が少なく高品質な製品を生産できるため、コスト効率が高くなります。
– 生産量が増加するため、生産性が高くなります。
レーザーアニールの原理
レーザーアニールは基本的に薄膜の干渉現象を利用して金属に色調を与えます。 アニールされたワークピースの表面に光が照射されると、光は XNUMX つの波に分割されます。 波は差動反射によって分割されます。
最初の反射は、表面の酸化物層に光線が当たったときに見られます。 その後、酸化層を通過した光が未修飾の基板に到達すると、XNUMX 回目の反射が起こります。 どちらの反射も位相がずれた波形になります。 したがって、異なる波長を持っています。 波は互いに破壊的または建設的に干渉し、ワークピースに特定の色を生成します。 強め合う干渉により、マテリアルにメインカラーが与えられます。
通過する光の一部は酸化物層によって吸収されます。 層が厚いほどより多くの光が吸収され、同時に反射される光は少なくなります。 その結果、酸化物層の厚さが増加するにつれて、表面の暗さが増加します。 この場合、さまざまなレーザーパラメータを管理して、さまざまな美しい色を実現します。
レーザーアニーリングの仕組み
アニーリングは次の場合に発生します。 レーザーアニール装置 ほぼ融点に達するまで金属を局所的に加熱します。 この過程で格子構造が変化し、ワーク表面の酸化物の生成がさまざまな焼きなましの色として現れます。 色は200あたりで表示されますo温度安定性があるため、C。
温度が高くなると、格子は標準状態に戻ります。 この場合、マークは消えます。 したがって、仕上げ面は完全に保存されます。 プロセスが完了すると、材料は冷却され始め、意図したマークが表示されます。 一般に、レーザーマーキングは、熱と酸素にさらされると変色する金属でのみ可能になります。 これらの金属の例としては、チタンや鋼があります。
レーザーアニールの応用例
以下にレーザーアニーリングの応用例を示します。
– エレクトロニクスと光ファイバー
– 航空宇宙、自動車、防衛産業
– 医療用インプラントの製薬産業
– などのテストツール マーキング 東芝製システム
レーザーアニール装置の選び方
1. マーキング対象物
マークされている材質によってモデルが決まります。 レーザーマーキングマシン バイヤーのプロジェクトに適しています。 これは、さまざまな材料が異なる光学特性を持っているためです。 独身者 レーザ加工機 さまざまな素材との相互作用により、さまざまな結果が生まれます。 たとえば、レーザーを使用して不透明なワークピースにマーキングする場合と比較して、透明または半透明の材料にマーキングする場合には余分な作業が必要になります。 これは、光が半透明の材料を通過するためであり、光が散乱するため、レーザーアニールが困難になります。 また、素材の色もレーザーマーキングに影響します。 黒いワークピースはすべての光を吸収するため、マーキングが容易です。
2。 コスト
購入者は、最高の効率で動作しながら長持ちするレーザー マシンの購入を検討する必要があります。 予算に応じて、レーザー装置やその周辺機器の初期費用、使用期間中のメンテナンスの種類を考慮する必要があります。 たとえば、ファイバー レーザー マシンの価格は 3,500 米ドルから 28,500 米ドルです。 CO2レーザーマーキングマシン 4,500 ドルから 70,000 ドルの間です。 したがって、購入者は最小限のメンテナンスで約 XNUMX 年間動作する機械を選択する必要があります。 レーザー機械の機能は、手頃な価格と信頼性と密接に関連している必要があります。
3。 精度
さまざまな業界で、レーザー アニーリングの精度要件は異なります。 レーザー光線は材料表面に約 20 ～ 30 ミクロン浸透します。 これにより、ワークピースへの変化が最小限に抑えられ、マーキングの精度と精度に影響を与えます。 精度のレベルは、材料上のビームスポットサイズや、小さなスポットがより正確なマーキングを生成する場所などの要因によって決まります。 また、正確な結果を一貫して生成するには、熱制御と光学システムの品質をチェックする必要があります。
4. マーキング速度
レーザーアニール装置の機種によってはマーキング速度にばらつきがあります。 これらはローエンドモデルかハイエンドモデルかによって区別されます。 機械のマーキング速度に影響を与える要因には、モデルの品質、マーキング サイズ、マーキングされる材料の種類が含まれます。 たとえば、 UVレーザー マーキング速度は約9000mm/sです。 高品質のレーザーを使用すると、キーホルダーなどの素材に平均 30 秒以内でマーキングできます。 また、同じタスクを 5 秒以内に完了できる高品質のレーザーもあります。 さらに、レーザーマーキングはエッチングよりも時間がかかりますが、素材の表面を傷つけず、言葉では言い表せないマークを生成します。
まとめ
レーザーアニーリング技術は長年にわたって進化しており、現在では精度の向上という最大のメリットをもたらしています。 熱処理プロセスにより、特定の材料の機械的および物理的特性が変化します。 たとえば、金属は延性を高め、硬度を下げ、内部応力を取り除きます。 購入者は、アニーリングプロセス、その利点と欠点、およびレーザーマーキングタスク用のレーザーマシンを選択する際に考慮すべき要素を理解する必要があります。 高性能レーザーアニール装置を入手するには、次のサイトをご覧ください。 Cooig.com.
