Ủ laser là một trong những công nghệ mới được sử dụng trong sợi quang và điện tử, ô tô, công cụ kiểm tra và ngành y tế để nhận dạng các dụng cụ y tế. Phương pháp này thay đổi màu sắc của các vật liệu khác nhau liên quan đến nhiệt độ của nhiệt được sử dụng. Màu sắc thu được thông qua ủ laser thay đổi từ vàng, xanh lá cây, xanh lam, nâu và đỏ. Công nghệ ủ laser đi kèm với một loạt các lợi ích.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về mọi thứ bạn cần biết về công nghệ ủ laser.
Mục lục
Công nghệ ủ laser là gì?
Lợi ích của việc ủ bằng laser
Nguyên lý của quá trình ủ laser
Quá trình ủ laser hoạt động như thế nào
Ứng dụng của công nghệ ủ laser
Cách chọn máy ủ laser
Kết luận
Công nghệ ủ laser là gì?
Công nghệ ủ laser là một quá trình gia nhiệt và làm mát cục bộ nhanh chóng dẫn đến sự thay đổi màu sắc của vật liệu được gia công ở một nhiệt độ nhất định. Màu sắc thay đổi giữa đỏ, vàng và xanh lá cây dựa trên nhiệt độ tiếp xúc với bề mặt được đánh dấu. Có ít biến dạng trên vật liệu trong quá trình ủ do đó tạo ra các sản phẩm chất lượng cao.
Sau đây là bốn loại máy ủ laser và ví dụ về vật liệu mà chúng có thể đánh dấu.
– Tia laser UV – kim loại, thủy tinh, nhựa và giấy
– Laser CO2 – dệt may và bìa cứng
– Laser sợi quang – cao su và nhựa
– Laser YAG – tấm kim loại mỏng và chất nền như nhôm
Lợi ích của việc ủ bằng laser
– Quá trình này diễn ra nhanh chóng nên tiết kiệm thời gian và ít gây biến dạng vật liệu.
– Giữ nguyên được tính chất và hình dạng ban đầu của chi tiết gia công.
– Quá trình này hiệu quả và sạch sẽ vì không cần sử dụng hóa chất.
– Tiết kiệm chi phí vì sản xuất ra sản phẩm chất lượng cao với ít lãng phí vật liệu.
– Năng suất cao do sản lượng tăng.
Nguyên lý của quá trình ủ laser
Quá trình ủ laser về cơ bản được thể hiện thông qua hiện tượng giao thoa màng mỏng trong khi tạo cho kim loại vẻ ngoài có màu. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt phôi đã ủ, nó bị phân tách thành hai sóng. Các sóng được chia tách bằng phản xạ vi sai.
Phản xạ đầu tiên được nhìn thấy khi lớp oxit bề mặt bị tia sáng chiếu vào. Sau đó, phản xạ thứ hai xảy ra khi ánh sáng đi qua lớp bị oxy hóa đến bề mặt chưa biến đổi. Cả hai phản xạ đều có dạng sóng lệch pha; do đó có bước sóng khác nhau. Các sóng giao thoa phá hủy hoặc giao thoa xây dựng với nhau để tạo ra các màu cụ thể cho phôi. Giao thoa xây dựng tạo cho vật liệu màu chính của nó.
Một phần ánh sáng đi qua được hấp thụ bởi lớp oxit. Nhiều ánh sáng hơn sẽ được hấp thụ nếu lớp dày hơn và ít ánh sáng phản xạ đồng thời. Kết quả là, bề mặt tăng độ tối khi độ dày của lớp oxit tăng. Trong trường hợp này, các thông số laser khác nhau được quản lý để đạt được nhiều màu sắc đẹp khác nhau.
Quá trình ủ laser hoạt động như thế nào
Sự ủ được tạo ra khi thiết bị ủ laser làm nóng cục bộ kim loại cho đến khi gần đạt đến điểm nóng chảy. Cấu trúc mạng thay đổi trong quá trình này, trong đó quá trình tạo ra oxit trên bề mặt phôi được thể hiện dưới dạng các màu ủ khác nhau. Các màu xuất hiện ở khoảng 200oC vì chúng ổn định ở nhiệt độ cao.
Nhiệt độ cao hơn sẽ đưa lưới trở lại trạng thái chuẩn. Trong trường hợp này, dấu vết sẽ biến mất; do đó, bề mặt hoàn thiện vẫn được bảo toàn hoàn toàn. Sau khi quá trình hoàn tất, vật liệu bắt đầu nguội lại, cho thấy dấu vết mong muốn. Nhìn chung, đánh dấu bằng laser chỉ được thực hiện bằng kim loại đổi màu khi tiếp xúc với nhiệt và oxy. Ví dụ về các kim loại này là titan và thép.
Ứng dụng của công nghệ ủ laser
Dưới đây là các ví dụ về ứng dụng ủ laser:
– Điện tử và sợi quang
– Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô và quốc phòng
– Ngành công nghiệp dược phẩm cấy ghép y tế
– Các công cụ kiểm tra như đánh dấu laser hệ thống của Toshiba
Cách chọn máy ủ laser
1. Vật liệu cần đánh dấu
Vật liệu được đánh dấu xác định mô hình của máy khắc laser phù hợp với các dự án của người mua. Điều này là do các vật liệu khác nhau có các đặc tính quang học khác nhau. Một máy laser tương tác với các vật liệu khác nhau tạo ra các kết quả khác nhau. Ví dụ, có thêm công việc khi đánh dấu các vật liệu trong suốt hoặc mờ so với khi sử dụng tia laser để đánh dấu các phôi đục. Đây là kết quả của ánh sáng đi qua các vật liệu trong suốt làm phân tán ánh sáng và do đó làm cho việc ủ laser trở nên khó khăn. Ngoài ra, màu sắc của vật liệu ảnh hưởng đến việc đánh dấu laser. Các phôi màu đen dễ đánh dấu hơn vì chúng hấp thụ tất cả ánh sáng.
2. Chi phí
Người mua nên cân nhắc mua máy laser có tuổi thọ cao trong khi vẫn hoạt động ở hiệu suất cao nhất. Tùy thuộc vào ngân sách của mình, họ nên tính đến chi phí ban đầu của thiết bị laser, các thiết bị ngoại vi và loại bảo trì trong thời gian bảo dưỡng. Ví dụ, chi phí của một máy laser sợi quang dao động từ 3,500 đến 28,500 đô la Mỹ, trong khi Máy khắc laser CO2 rơi vào khoảng 4,500 đến 70,000 đô la Mỹ. Do đó, người mua nên chọn những máy hoạt động trong khoảng mười năm với mức bảo trì tối thiểu. Chức năng của máy laser phải song hành với khả năng chi trả và độ tin cậy của chúng.
3. Độ chính xác
Các ngành công nghiệp khác nhau có các yêu cầu về độ chính xác của quá trình ủ laser khác nhau. Chùm tia laser xuyên qua bề mặt vật liệu trong khoảng 20 đến 30 micron. Điều này dẫn đến những thay đổi tối thiểu đối với phôi, ảnh hưởng đến độ chính xác và độ chính xác của các dấu hiệu. Mức độ chính xác được xác định bởi các yếu tố như kích thước điểm chùm tia trên vật liệu và nơi một điểm nhỏ tạo ra dấu hiệu chính xác hơn. Ngoài ra, kiểm soát nhiệt và chất lượng hệ thống quang học phải được kiểm tra để tạo ra kết quả chính xác một cách nhất quán.
4. Tốc độ đánh dấu
Có sự khác biệt về tốc độ đánh dấu của một số mẫu thiết bị ủ laser. Chúng được phân biệt bằng cách là mẫu cấp thấp hoặc mẫu cấp cao. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ đánh dấu của máy bao gồm chất lượng mẫu, kích thước đánh dấu và loại vật liệu cần đánh dấu. Ví dụ, Tia UV có tốc độ đánh dấu khoảng 9000 mm/giây. Một tia laser chất lượng tốt cung cấp tốc độ trung bình để đánh dấu một vật liệu như móc chìa khóa trong vòng 30 giây. Và có những tia laser chất lượng cao hơn có thể hoàn thành cùng một nhiệm vụ trong vòng chưa đầy 5 giây. Ngoài ra, đánh dấu bằng tia laser mất nhiều thời gian hơn so với khắc, nhưng không gây hại cho bề mặt vật liệu và tạo ra các dấu không thể diễn tả được.
Kết luận
Công nghệ ủ laser đã phát triển qua nhiều năm và hiện nay mang lại lợi ích lớn nhất—độ chính xác được cải thiện. Quy trình xử lý nhiệt làm thay đổi các tính chất cơ học và vật lý của một số vật liệu. Ví dụ, kim loại làm tăng độ dẻo, giảm độ cứng và loại bỏ ứng suất bên trong. Người mua cần hiểu quy trình ủ, ưu điểm và nhược điểm của quy trình này, cũng như các yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn máy laser cho nhiệm vụ đánh dấu laser của họ. Để mua thiết bị ủ laser hiệu suất cao, hãy truy cập AliExpress.
