Marquage Laser
Marquage laser UV
Les marqueurs laser UV utilisent la lumière ultraviolette, généralement d'une longueur d'onde de 355 nm, pour marquer ou usiner des matériaux. Cette longueur d'onde, environ un tiers de celle du laser fibré, permet au laser UV de faire des choses qu'aucun autre marqueur laser ne peut faire. C'est une longueur d'onde plus courte, qui offre une absorption nettement plus élevée et un spot de faisceau beaucoup plus petit. Cela permet un marquage à fort contraste et sans dommage sur les métaux et les plastiques, et offre la possibilité de marquer des pièces plus petites ou plus précises. Cela en fait une solution idéale pour les matériaux sensibles à la chaleur ou les pièces nécessitant une précision que les lasers fibrés classiques ne peuvent pas atteindre.
Qu'est-ce qu'un laser UV ?
Pour produire un laser UV, le faisceau laser traverse deux cristaux que n'ont pas les systèmes laser fibrés classiques. Tout d'abord, en faisant passer un laser à longueur d'onde standard (1 064 nm) à travers un cristal non linéaire, la longueur d'onde est réduite à 532 nm. Ensuite, cette lumière passe à travers un autre cristal, réduisant ainsi sa longueur d'onde à 355 nm. Par conséquent, les lasers UV sont communément appelés lasers de génération de troisième harmonique (THG) car le faisceau qu'ils émettent présente la troisième longueur d'onde créée. Le marquage réalisé à l'aide de ces lasers est appelé « marquage à froid ». Cela fait référence à la manière dont ils peuvent marquer ou usiner une pièce avec un stress thermique minimal.
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Applications du marquage au laser UV
Les lasers UV présentent une longueur d'onde hautement absorbante de 355 nm. Cette longueur d'onde est nettement plus courte que celle des systèmes courants d'usinage et de marquage laser, ce qui permet à de nombreux matériaux de l'absorber à un taux beaucoup plus élevé. Le fait qu'elle soit plus courte permet aussi à un laser UV de réaliser un « marquage à froid ». Cela se caractérise par une dégradation photolytique des liaisons des matériaux afin de créer un contraste ou d'enlever de la matière.
Les lasers courants utilisent un processus thermique consistant à faire vibrer les liaisons des matériaux, par chauffage, jusqu'au point où elles se brisent. Cela engendre souvent une zone affectée par la chaleur (HAZ), une zone entourant le marquage où les propriétés du matériau sont modifiées en raison de l'exposition à la chaleur. Cela peut endommager les produits ou créer un surplus de déchets.
Les lasers UV éliminent ce risque de zone affectée par la chaleur car le marquage reste davantage en surface, tout en étant permanent. Un laser UV est idéal pour toute utilisation sur du plastique, de la résine, du verre, du caoutchouc ou de la céramique, ainsi que pour les applications de marquage sur métal pour lesquelles les effets de finition de surface du matériau peuvent être une préoccupation.
Fonctionnalité du laser UV : marquage à fort contraste
Comparé à la lumière laser standard (1 064 nm) et à la lumière laser verte (532 nm), la lumière laser UV a un taux d'absorption de la part des matériaux nettement plus élevé. Cela signifie que des marquages plus visibles peuvent être obtenues avec moins de puissance, garantissant ainsi un marquage sans dommage. Le taux d'absorption élevé signifie également qu'un marqueur laser UV peut s'utiliser sur des matériaux difficiles tels que les plastiques, les métaux hautement réfléchissants et les matériaux sensibles à la chaleur. Par exemple, les marqueurs laser UV sont utilisés pour l'identification de produits, la fabrication de dispositifs médicaux et les composants aérospatiaux qui ne tolèrent pas les dommages causés par la chaleur des lasers classiques. Ils sont également utilisés sur différents plastiques et plastiques colorés qu'il est difficile voire impossible de marquer avec la longueur d'onde des lasers fibrés.
Pièces en plastique pour véhicules
Polyamide (PA)
Écouteurs
PVC
Ampoules LED
ABS
Relais automobiles multicolores
PBT
Grande régularité face aux variations des matériaux
Les lasers UV éliminent le besoin de réajustement délicat des paramètres de marquage laser pour compenser les diminutions de contraste dues aux variations des matériaux, des conditions de surface des pièces moulées et des lots de résine. Avec un fort contraste, cette régularité offre des caractéristiques, notamment de tolérance à la lumière ambiante, qui permettent des opérations de marquage avec moins de défauts.
Application de marquage laser UV à fort contraste
La FDA exige que tous les dispositifs médicaux, à l'exception de ceux de classe I, contiennent des codes de traçabilité que des machines et des personnes puissent lire. Le processus de « marquage à froid » permet aux fabricants de dispositifs médicaux de marquer tout ce qu'ils souhaitent, des flacons de médicaments en PE aux dispositifs implantables, avec la certitude que ces marques résisteront à des cycles de stérilisation sévères.
Taux d'absorption pour les plastiques
Taux d’absorption pour différentes résines
* Les valeurs sont fournies à titre indicatif uniquement et ne tiennent pas compte de la réflectivité de surface
Taux d'absorption avec les métaux
Taux d’absorption de la lumière pour les métaux
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Fonctionnalité de marquage au laser UV : marquage et usinage sans dommage
Pourquoi les marqueurs laser UV sont-ils les meilleurs choix pour ces types d'applications ? La principale raison pour laquelle ces machines ont été développées est leur taux d'absorption incroyablement élevé pour de nombreux matériaux. Cela permet de marquer et d'usiner les pièces avec un stress thermique minimal. Cela réduit également les dommages de surface, permettant un marquage résistant à la corrosion. Ces caractéristiques protègent les matériaux ou les composants des problèmes que pourrait engendrer le processus de marquage et de fabrication. C'est vrai même pour les matériaux hautement réfléchissants comme l'or, l'argent et le cuivre, ainsi que pour les matériaux fragiles comme le verre, le caoutchouc, la céramique et le plastique.
Réalisez un marquage ou un usinage sans dommage thermique
Longueur d'onde standard
Marquage / Découpe
MD-U
Marquage / Découpe
Procédé thermique
Les liaisons sont détruites en utilisant la chaleur pour faire vibrer les molécules.
Procédé de dégradation photolytique
Les liaisons sont rompues par la lumière, ce qui génère moins de chaleur.
Classique
Laser UV
Marquage avec gravure d'un volume réduit.
Application de marquage laser UV sans dommage : composants électroniques
Avec la miniaturisation croissante des composants électroniques et l’amincissement de leurs résines de scellement, les marqueurs laser classiques présentent un risque accru de transmission d’énergie à travers ces résines, ce qui peut endommager les composants internes. En revanche, les marqueurs laser UV, grâce à leur taux d’absorption élevé, permettent de marquer les résines de scellement sans pénétrer jusqu’aux composants internes, évitant ainsi tout dommage. Cette capacité des marqueurs laser UV à traiter les résines de scellement offre aux fabricants la possibilité d’ajouter davantage de marques d’identification ou de traçabilité sur les surfaces des composants électroniques. Cela permet des rappels plus rapides et une meilleure gestion des informations produit, profitant à la fois aux fabricants et aux clients.
Application de marquage laser UV sans dommage : verre de quartz
Le verre de quartz est utilisé pour les fenêtres ou les écrans, et il est réputé être difficile à marquer. Il se fissure facilement, mais résiste à la chaleur, nécessitant une méthode de marquage douce. Le laser UV utilise son absorption élevée et son spot de faisceau à haute densité de puissance pour réaliser un marquage lent et produire des marques nettes et visibles. Le faisceau du marqueur laser UV est assez puissant pour surmonter la résistance à la chaleur, mais assez délicat pour ne pas fissurer le verre de quartz.
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Présentation du produit
Marqueur laser UV 3D Série MD-U
Les marqueurs laser UV 3D utilisent une longueur d'onde UV de 355 nm pour marquer ou usiner des pièces avec une technologie de marquage à froid. Ces marqueurs disposent de trois axes différents pour contrôler le faisceau laser, conçus pour un marquage uniforme sur de grands champs de vision ou des pièces en 3D. Les systèmes de marquage laser UV intègrent une technologie révolutionnaire qui change la façon dont nous marquons et gravons les objets. De plus, un marqueur laser 3D permet un contrôle complet de la distance focale afin de maintenir la mise au point du laser même avec des hauteurs de pièce différentes ou des géométries difficiles.
Marquage uniforme
La commande 3D ajuste le point focal tout au long du processus de marquage laser UV pour maintenir un marquage sans distorsion sur l'ensemble du champ de vision en ajustant constamment le point sur lequel le laser se focalise. Grâce au point focal réglable, la mise au point du faisceau est conservée sur un champ de vision beaucoup plus large (330 mm × 330 mm) qu'avec les marqueurs laser classiques.
Marquage de formes en 3D
La commande 3D répond également à l'une des préoccupations les plus courantes en matière de marquage et d'usinage laser : les formes tridimensionnelles. Là où les systèmes classiques sont réduits à fonctionner sur un seul plan, les systèmes KEYENCE sont capables d'ajuster leurs points focaux pour maintenir la mise au point sur des hauteurs différentes, des cylindres, des surfaces inclinées, des cônes, des sphères ou même sur des images CAO de produits avec des formes non standard.
Caméra multifonction intégrée
Une caméra intégrée au marqueur laser UV MD-U permet la mise au point automatique, la lecture de code 2D, la confirmation du marquage et une vue de recherche intégrée pour cartographier votre programme de marquage sur une image en direct du produit ciblé par le laser.
Classique
Commande 3D
Marches
Surface inclinée
Cylindre
Cône
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Spot fin et haute qualité du faisceau
Le diamètre de spot d'un laser est fortement influencé par la longueur d'onde. Les lasers UV présentant 1/3 de la longueur d'onde standard des lasers fibrés, la taille du spot est réduite en conséquence. Cela ouvre la possibilité de réaliser des marquages là où l'espace est extrêmement limité et là où ce n'était pas envisageable auparavant. Les fabricants souhaitent de plus en plus réduire la taille des composants et augmenter leurs fonctionnalités. La capacité du laser UV à marquer non seulement le produit fini, mais aussi les différents composants est donc très appréciable.
Problème
Augmentation du nombre de marquages requis pour améliorer la traçabilité.
Solution
Diamètre de spot du marqueur laser
Marquage clair lorsque l'espace est limité.
Indice de protection IP64
La Série MD-U utilise une méthode de scellement exclusive pour protéger en toute sécurité les composants optiques. Cela garantit que ces composants ne sont pas affectés par des facteurs tels que la saleté, la poussière et l'eau. Cela offre également des performances de résistances à l'environnement qui permettent un fonctionnement stable même dans les conditions les plus difficiles. La Série MD-U bénéficie d'un indice de protection équivalent à celui de la tête de marquage sans ventilateur de la Série MD-F. Ce n'est pas le cas des autres systèmes de marquage laser UV.
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