2025 онд лазерийн аргаар металл дээр тэмдэглэх нь хэрхэн ажилладаг вэ?

2025 онд лазерийн аргаар металл дээр тэмдэглэх үйл явц нь нарийн үйлдвэрлэлийн бүх салбарт хувьсгал гаргасан. Энэхүү дэвшилтэт технологи нь шууд хүрэлцэх эсвэл химийн процесс шаардамааргүйгээр олон төрлийн металл гадаргуу дээр байнгын тэмдэглэл үүсгэхийн тулд концентрлагдсан лазерын цацрагийг ашигладаг. Орчин үеийн лазерийн аргаар металл дээр тэмдэглэх системүүд нь суурь материал нь бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалах үед ч маш өндөр нарийвчлалыг хангаж, агаарын хөлөг, анагаах ухааны багаж зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд үнэ цэнэтэй болгодог.

Лазерийн тэмдэглэх үйл явцыг ойлгох

Лазер харилцан үйлчлэлийн үндсэн зарчимууд

Метал дээр лазерийн тэмдэглэл хийх үйл явц нь фокуслагдсан лазерийн цацрагаас металын гадаргуу руу удирдамжтай дулааны энерги дамжуулах зарчимд үндэслэнэ. Лазерын цацраг металлтай харьцах үед энэ нь микроскопын хэмжээний бүсийг хурдан халааж, материалын орон нутгийн өөрчлөлтийг үүсгэнэ. Энэхүү дулааны харилцан үйлчлэл нь лазерын параметр болон металлын төрлөөс хамааран гадаргуугийн исэлдэлт, материал салсна эсвэл өнгө өөрчлөгдөх зэрэг хэд хэдэн тэмдэглэх механизмд ашигладаг.

Лазерын долгионы урт нь янз бүрийн металлын шингээх чанарыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. 1064 нанометрт ажилладаг фибер лазерууд нь ихэнх металлууд энэ долгионы уртанд өндөр шингээлттэй байдаг тул метал дээр лазерийн тэмдэглэл хийхэд ялангуяа үр дүнтэй байдаг. Фокуслагдсан цацраг нь ихэвчлэн 50 микрометрээс бага гүнтэй дулааны нөлөөллийн бүсийг үүсгэж, түүнийг хүрээлэн буй материалын бүтцийн дээр хамгийн бага нөлөө үзүүлнэ.

Лазерийн тэмдэглэлтийн механизмийн төрлүүд

Аннеалижих нь судасны ган, титан дээр ялангуяа үр дүнтэй ажилладаг лазерийн металл тэмдэглэх аргын хамгийн ухаалаг аргуудын нэг юм. Энэхүү процесс нь хайлах цэгээс доогуур гадаргууг халааж, материал авахгүйгээр харагдах өнгөний өөрчлөлтийг үүсгэхэд хяналттай исэлдүүлэлтийг үүсгэнэ. Үүнд үүссэн тэмдэглэл нь анхны гадаргуугийн бүтцийг хадгалж, гадаргуугийн төрхийг эвгүй болгохгүйгээр маш сайн уншигдана.

Ширхэг нь уурших замаар металл гадаргуугаас материалыг авч, олон түвшинд гүнзгийрсэн тэмдэглэл үүсгэдэг. Лазерын энэ арга нь маш их хүчтэй тэмдэглэл үүсгэж, маш хүнд орчинд ч тэмдэглэл харагдаж байдаг. Ширхэгийн гүнийг лазерын чадлыг болон боловсруулалтын хурдыг тохируулах замаар нарийвчлан удирддаг.

Орчин үеийн лазерийн тэмдэглэлтэнд хэрэглэгдэж буй дэвшилтэт технологи

Шилэн кабелийн лазерын технологийн хөгжил

Эрэлттэй металл дээр гэрлийн туяагаар тэмдэглэх системүүд нь уламжлалт CO2 лазераас илүү давуу талтай туяаны чанар ба энерги хэмнэлттэй, эрдэс ордны нэмэлттэй оптик кабел ашиглан лазерийн гэрэл үүсгэдэг шилэн ширхэгийн технологийг өргөнөөр ашигладаг. Эдгээр системүүд маш тогтвортой, нарийн чагтлагдсан туяа үүсгэж, нарийн тэмдэглэлтэй ажиллахад тохиромжтой.

Шилэн ширхэгийн лазерын системийн эзэлхүүнтэй загвар нь автомжуулсан үйлдвэрийн шугамд суурилагдах боломжийг олгох бөгөөд тэмдэглэлийн чанарыг тогтвортой хадгалдаг. Орчин үеийн төхөөрөмжүүд тэмдэглэх талбайд фокус болон цахилгаан хангамжийг динамикаар тохируулдаг дэвшилтэт туяаны удирдлагын системийг агуулдаг тул гадаргууний ялгаа эсвэл деталийн байрлал үүнээс хамааралгүй ижил хэмжээний үр дүнг хангана.

Импульсын хяналт ба туяаны хэлбэржилт

Орчин үеийн лазерын тэмдэглэлтэнд зориулсан металлын тоног төхөөрөмжинд хэрэглэдэг дэвшилтэт импульсын хяналтын механизм нь нарийвчлалтай энерги удирдах боломжийг олгоно. Богино импульсын үргэлжлэх хугацаа нь материалд дулаан дамжуулах хэмжээг багасган, термаль стрессыг бууруулж, хэмжээсийн нарийвчлалыг хадгалж өгдөг. Хувьсах импульсын давтамжийн хяналт нь ялгаатай төрлийн металл ба тэмдэглэлтийн шаардлагад тохируулах боломжийг бий болгодог.

Цацрагийн хэлбэржүүлэх технологи нь тэмдэглэлтийн нэгэн төрлийг сайжруулахын тулд захидалт интенсивийн профилийг бий болгох замаар лазерийн металлын тэмдэглэх чадавхийг илүү сайжруулдаг. Гальванометрийн сканерийн систем нь цацрагийг маш нарийвчлалтайгаар хурдан байрлуулдаг бөгөөд нарийн орчуулга тэмдэглэхийг өндөр үйлдвэрлэлийн хурдаар чанарын стандартыг тогтвортой байлгаж гүйцэтгэх боломжийг олгоно.

Материалын нийцэл ба боловсруулалтын параметрүүд

Төмөрлөг металлын хэрэглээ

Ган ба төмрийн хайлш нь лазераар тэмдэглэх үед сайн шингээлт, дулааны шинж чанараараа маш сайн ажилладаг. Нүүрстөрөгчийн ган нь лазерын зохицуулагдсан нөлөөнд ил болохдаа тодорхой исэлдэлтийн загвар үүсгэж, элэгдэл, коррозид тэсвэртэй өндөр контрастын тэмдэглэгээг бий болгодог. Зэвэрдэггүй гангууд нь ангилах урвалд маш сайн орж, хяналттай исэлдсэн давхрага үүсгэх замаар ялгарах өнгөний өөрчлөлтийг үүсгэдэг.

Хэрэгсэлийн ган ба хатуужуулсан хайлшууд лазераар тэмдэглэх үйл ажиллагаанд үзүүлэлтүүдийг анхааралтай зохицуулах шаардлагатай. Өндөр хэмжээний нүүрстөрөгч болон нарийн бүтэц нь хэтрэх хэмжээний металлургийн өөрчлөлтийг сааруулахын тулд нарийвчлалтай цахилгааны хянан удирдах шаардлагатай. Тохиромжтой параметр сонгох нь тэмдэглэгээний чанарыг хангаж, эдгээр чухал материалуудын механик шинж чанарыг хадгалж үлдэхэд тусална.

Салангид металл боловсруулах

Алумин болон түүний хайлш нь лазераар тэмдэглэх металл хэрэглээнд дулаан дамжуулах чадвар өндөртэй, гэрлийг ихэд ойлгодог байх зэрэг онцлог шаардлагатай байдаг. Хэт яв цахилгаан соронзон долгионы уртын сонголт, импульсын онцлогийг сайжруулсан уламжлалт модон лазерын системүүд эдгээр хязгаарлалтыг даван, гадаргуугийн текстур, исэлдэлтийг хянах замаар байнгын тэмдэглэл үүсгэдэг.

Зэс суурьтай материалыг лазераар үр дүнтэй тэмдэглэхийн тулд тусгай арга хэрэгцээтэй. Зэсийн өндөр ойлголт нь энерги шингээхийн тулд илүү өндөр чадлын нягшил, тодорхой импульсын параметр шаарддаг. Лазерын технологийн сүүлийн үеийн хөгжил нь эдгээр хэвийнхэн хэцүү материал дээр тэмдэглэх чадварыг ихэд сайжруулсан.

Үйлдвэрлэлийн хэрэглээ ба чанарын стандарт

Агаарын ертөнц, батлан хамгаалах шаардлага

Агаарын тээврийн салбарт металлын лазер тэмдэглэлийн хэрэглээ, ялангуяа эд өлгийн хайгуулын болон тодотголын системийн хувьд хамгийн өндөр стандартыг шаарддаг. Тоглоом нөмрөг, эд ангиудын дугаар, тооллын код нь бүрэлдэхүүний амьдралын цикл даяар хатуу температурын өөрчлөлт, сүрдэл, химийн бодисын халдлагад тэсвэртэй байх ёстой.

Лазертай тэмдэглэх металлын цэргийн тодорхойлолт нь гүн, контраст, удаан эдэлгээний үнэлгээ зэрэг тодорхой тэмдэглэлийн шинж чанаруудыг шаарддаг. Өндөр дэвшилтэт лазер систем нь хөдөлгүүрийн эд анги, бүтцийн элемент зэрэг чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, ядаргааны тэсвэртэй байдлыг хадгалахын зэрэгцээ эдгээр хатуу шаардлагыг хангаж чадна.

Эмчилгээний төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл

Мэдээллийн байгууламжийн хэрэгслүүдийг зохицуулах болон өвчтөний аюулгүй байдлыг хангахын тулд эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл нь нарийн цацрагийн металлуудыг тэмдэглэх аргад ихээхэн тулгуурладаг. Мэс заслын багаж, орлуулга имплант, оношлогооны тоног төхөөрөмж нар удаан хугацааны турш дахин дахин ариутгах үйл явц ба хүнд орчинд хэрэглэсний дараа ч мөн л уншигдах тогтвортой тэмдэглэгээ шаарддаг.

Биологийн нийцэх тэмдэглэх шийдлүүд нь цацрагийн металл тэмдэглэх арга нь гадаргуугийн шинж чанарыг доромжлохгүй, өвчтөний эрүүл мэндэд нөлөөлөх боломжит бохирдуулагчийг нэмж оруулахгүй байхыг баталгаажуулдаг. Дэвшилтэт параметрийн удирдлага нь бактерийг хадгалах, буюу тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагаанд саад болох гадаргуун жигд бус байдлыг үүсгэхгүйгээр тэмдэглэх боломжийг олгодог.

Процессын үр дүнтэй болгох ба чанарын хяналт

Параметрийн хөгжлийн стратеги

Амжилттай лазерийн шошго тавих металл ажиллагааны хувьд материал, шошгоны шаардлага болон чанарын зааврын дагуу системтэйгээр параметрүүдийг хөгжүүлэх шаардлагатай. Хүсч буй шошгоны онцлогийг олж авах, мөн үйл явцын үр дүнтэй байдлыг хадгалахын тулд цахилгааны нягт, импульсын давтамж, сканерын хурд, фокусын байрлалыг зохицуулах туршилтуудыг явуулах шаардлагатай.

Статистик үйл явц шалгах арга зам нь голчлох параметрүүдийг хянаж, бүтээгдэхүүний чанарт нөлөөлөхөөс өмнө үйл явц дахь хэлбэлзлийг илрүүлэх замаар лазерийн шошго тавих металл дээрх чанарыг тогтвортой байлгахад тусалдаг. Бодит цагийн урвуу холбоосын систем нь үйлдвэрлэл эхлэх үед материал болон орчны өөрчлөлтийг нөхөн зохицуулахын тулд автоматаар лазерын параметрүүдийг тохируулдаг.

Чанарын хэмжилтийн аргууд

Лазерын тэмдэглэлтээр металл тэмдэглэх үед орчин үеийн чанарын хяналтын системүүд нь оптический профилометри, контрастын шинжилгээ зэрэг дэвшилтэт хэмжилтийн технологиудыг агуулдаг. Эдгээр системүүд нь тэмдэглэлийн гүн, өргөн болон харагдац, стандарт болон техникийн нөхцөл шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг тоон үзүүлэлтээр үнэлэх боломжийг олгодог.

Автомжуулсан шалгалтын системүүд нь тэмдэглэлийн чанарыг бодит цагт үнэлж, шаардлага хангахгүй деталуудыг хаях, мөн үйлдвэрлэлийн параметрийг шууд тохируулахад шуурхай мэдээлэл өгч чаддаг. Үйлдвэрлэлийн менежментийн системтэй интеграцчих нь лазераар металл тэмдэглэх үйл ажиллагааны чанарын хяналт, статистик шинжилгээг комплексоор хийх боломжийг бүрдүүлдэг.

Ирээдүйн хөгжил ба технологийн чиг хандлага

Хөгжиж буй лазерын технологи

Маш богино импульст лазерын системүүд нь лазераар металл тэмдэглэх технологийн дараагийн үеийг төлөөлж, өмнө нь байгаагүй нарийвчлал болон хамгийн бага дулааны нөлөөг санал болгодог. Фемтосекунд болон пикосекундын лазер импульсууд нь дулааны нөлөөг үзүүлэх бүсгүйгээр материалд тэмдэглэх боломжийг олгох бөгөөд материалын шинж чанарыг хадгалж, маш нарийн элементүүдийг бий болгоход зориулагдсан байдаг.

Олон долгионт лазерийн системүүд нь материал, тэмдэглэх шаардлагад үндэслэн долгионы уртыг сонгох боломжийг олгох замаар металл дээр лазераар тэмдэглэх ажиллагаанд илүү их олон талт байдлыг хангана. Энэ уян хатан байдал нэг системээр олон төрлийн металлыг хамгийн үр дүнтэй, өндөр чанартай боловсруулах боломжийг олгоно.

Үйлдвэрлэлийн интеграци, автоматжуулалт

Оюунлаг үйлдвэрлэлд интеграцчих нь хөгжим холбоо, мэдээллийн шинжилгээгээр лазераар металл тэмдэглэх үйл ажиллагааг хувиргаж байна. Зүйлсийн интернэт холболт нь алсаас хяналт тавих, урьдчилан сэргийлэх засварыг хангаж, зогсолтын цагийг бууруулах, системийн үйл ажиллагааг сайжруулна.

Лазераар металл тэмдэглэх системд хиймэл оюун ухааны хэрэглээ нь бодит цагт авсан мэдээлэл, өмнөх гүйцэтгэлийн өгөгдөлд үндэслэн параметрийг автоматаар тохируулах боломжийг олгоно. Эдгээр оюунлаг системүүд машин сургалтын алгоритмуудын тусламжтайгаар тэмдэглэх чанар, үр ашгийг тасралтгүй сайжруулдаг.

Түгээмэл асуулт

Ямар төрлийн металлуудыг лазераар тэмдэглэх системээр боловсруулж болох вэ

Лазерийн тэмдэглэлтэй металл системүүд болон сталь, зэс, хөнгөн цагаан, титан, зэс, хүрэл, хайлш нарийн зэрэг бүх төрлийн металл материалыг боловсруулах боломжтой. Оновчтой тэмдэглэлтэй үр дүнг гаргахын тулд материал тус бүрт параметрийн тусгай тохируулга шаардлагатай. Эдгээр нь лазерын долгионы уртадх материалийн шингээлтийн онцлог болон дулааны шинж чанараас хамаарч үр дүнгээ өгдөг.

Металл гадаргууд лазераар тэмдэглэсэн тэмдэглэл хэр бат бөх байдаг

Металл гадаргууд лазераар тэмдэглэсэн тэмдэглэл маш бат бөх, байнгын байдаг. Учир нь эдгээр тэмдэглэл нь гадаргууд нэмэлт давхар бүрхэвч үүсгэхгүйгээр материал өөрчлөгдөж үүсдэг тул элэгдэл, идэлт, орчны нөлөөллөөс тэсвэртэй. Зохистой гүйцэтгэгдсэн лазерийн тэмдэглэлтэй металл боловсруулах арга нь компонентийн амьдралын турш эвдэрхий болохгүй тэмдэглэл үүсгэж чадна.

Лазераар тэмдэглэсэн металлын чанарыг юу гэсэн хүчин зүйлс нөлөөлдөг

Лазерын тэмдэглэлтийн чанарыг лазерын чадал, пульсын давтамж, сканерийн хурд, фокусын байршил болон материал гадаргуугийн байдал зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлдөг. Температур, чийгшил зэрэг орчны хүчин зүйлс мөн үр дүнд нөлөөлж болзошгүй. Давтамжтай өндөр чанартай тэмдэглэл авахын тулд параметрийг зөв тохируулах, процессийг тогтмол удирдах нь маш чухал юм.

Лазерын тэмдэглэл металл буюу материалын механик шинж чанарт нөлөө үзүүлэх үү

Тохиромжтой аргаар удирдаж байвал лазерын тэмдэглэх процесс нь металлын механик шинж чанарт бараг нөлөөлөхгүй. Халуунд нөлөөлөх бүс ихэвчлэн маш жижиг, тодорхой байршилд байдаг. Гэсэн хэдий ч, буруу параметр эсвэл илүүдэл энерги оруулах нь хүсээгүй металлургийн өөрчлөлтийг үүсгэж болно. Параметрийг анхааралтайгаар сонгох, процессыг баталгаажуулах нь тэмдэглэл материаллын ажиллагаанд муугаар нөлөөлөхгүй байхыг хангана.