1. Problem: Slaggstänk
En lasermärkningsmaskin (lasermärkningsmaskin) är en laserstråle som appliceras på en permanent märkning av en mängd olika ämnen på ytan. Märkningseffekten är att genom avdunstning av ytmaterialet avslöja djupare material, vilket kan gravera fina mönster, varumärken och text. Lasermärkningsmaskinen är huvudsakligen uppdelad i CO2-lasermärkningsmaskin, halvledarlasermärkningsmaskin, fiberlasermärkningsmaskin och YAG-lasermärkningsmaskin. Lasermärkningsmaskinen används huvudsakligen för vissa ändamål med hög precision och hög precision. Den används i elektroniska komponenter, integrerade kretsar (IC), elektriska apparater, mobiltelefonkommunikation, hårdvaruprodukter, verktygstillbehör, precisionsinstrument, glasögon och klockor, smycken, bildelar, plastnycklar, byggmaterial och PVC-rör.
Den här artikeln ger dig en snabb förståelse för mopa-fiberlasermärkningsmaskin
1. Skillnaden mellan Q-modulering och MOPA-teknik i fiberlasrar
De två huvudtyperna av pulsade fiberlasrar som för närvarande finns på marknaden för lasermärkningsapplikationer är Q-modulerad teknik och MOPA-teknik, som är en laserstruktur som består av en laseroscillator kaskadkopplad med en förstärkare. Inom industrin hänvisar MOPA-laser till en unik, mer "intelligent" nanosekundpulsad fiberlaser som består av en halvledarlaserfrökälla som drivs av en elektrisk puls och en fiberförstärkare. Dess "intelligens" återspeglas huvudsakligen i att utgångspulsbredden är oberoende justerbar (intervallet kan vara upp till 2 ns-500 ns), och repetitionsfrekvensen kan vara upp till megahertz. Q-modulerad fiberlaserfrökällas struktur infogas i fiberoscillationskavitetens förlustmodulator genom att periodiskt modulera den optiska förlusten i resonanskaviteten för att producera en viss pulsbredd av nanosekundpulsljusutgången. För detta ofta besvärliga problem kommer vi att göra en kort analys utifrån tre aspekter: laserns interna struktur, optiska utgångsparametrar och tillämpningsscenarier.
2. Laserns interna struktur
Den interna strukturen hos MOPA-fiberlasrar och Q-modulerade fiberlasrar skiljer sig huvudsakligen i sättet att generera pulsljussignalen, som genereras av den elektriska pulsen som driver halvledarlaserchipet, dvs. den utgående ljussignalen moduleras av den drivande elektriska signalen, så det finns stor flexibilitet för att generera olika pulsparametrar (pulsbredd, repetitionsfrekvens, pulsvågform och effekt, etc.). Den pulserade optiska frösignalen från den Q-modulerade fiberlasern genereras genom att periodiskt öka eller minska den optiska förlusten i resonanskaviteten för att producera en pulsad optisk utgång, vilket är enkelt i strukturen och mer fördelaktigt i pris. Pulsparametrarna är dock något begränsade av de Q-modulerade anordningarna och andra faktorer.
Den interna strukturprincipen för MOPA-fiberlaser och Q-modulerad fiberlaser visas schematiskt enligt följande.
3. Optiska parametrar för utdata
MOPA-fiberlaserns utgångspulsbredd är oberoende justerbar. Pulsbredden på MOPA-fiberlasern har godtycklig inställningsbarhet (intervall 2 ns till 500 ns).
Ju smalare pulsbredden är, desto mindre är det värmepåverkade området och desto högre bearbetningsnoggrannhet kan uppnås.
Den Q-modulerade fiberlaserns utgångspulsbredd är inte justerbar, och pulsbredden matas generellt ut med ett fast värde på 80 ns till 140 ns. MOPA-fiberlasern har ett bredare intervall av repetitionsfrekvenser. MOPA-lasrar kan nå högfrekventa utgångar på MHz. Hög repetitionsfrekvens innebär hög bearbetningseffektivitet, och MOPA kan bibehålla höga toppeffektegenskaper under förhållanden med hög repetitionsfrekvens. Q-modulerade fiberlasrar begränsas av Q-switchens driftsförhållanden och har ett smalt utgångsfrekvensområde och når endast ~100 kHz vid höga frekvenser.
4. Tillämpningsscenarier
MOPA-fiberlasern har ett brett parameterspektrum, så förutom att täcka konventionella nanosekundlaserbearbetningsapplikationer kan den också dra nytta av sin unika smala pulsbredd, höga refrekvens och höga toppeffekt för att uppnå några unika precisionsbearbetningstillämpningar. Till exempel.
Applikationer för ytbehandling av tunnplåt av aluminiumoxid
Numera använder tunnare och lättare elektroniska produkter, många mobiltelefoner, surfplattor och datorer tunn aluminiumoxid som skal. Användningen av Q-modulerad laser i den tunna aluminiumplattan för att markera ledande bitar, vilket lätt leder till materialdeformation, och baksidan av det konvexa paketet påverkar direkt utseendet på skönheten. Och användningen av MOPA-laser med mindre pulsbreddsparametrar kan göra att materialet inte deformeras lätt, vilket i slutändan också är mer delikat ljusvitt. Detta beror på att MOPA-lasern använder små pulsbreddsparametrar som kan göra att lasern stannar kvar i materialet under en kortare tid, men har också tillräckligt med energi för att ta bort anodlagret, så för bearbetning av anoder med tunn aluminiumoxidyta är MOPA-laser ett bättre val.
Applikation för svartning av anodiserad aluminium
Med laser för att märka svart logotyp, modellnummer, text etc. på ytan av anodiserat aluminiummaterial har denna applikation gradvis använts i stor utsträckning av Apple, Huawei, ZTE, Lenovo, Meizu och andra elektroniktillverkare under de senaste två åren för att märka logotyp, modellnummer etc. med svarta märken på skalet på elektroniska produkter. För närvarande kan endast MOPA-laser bearbeta den för denna typ av applikation. Eftersom MOPA-lasern har ett brett spektrum av pulsbredds- och pulsfrekvensjusteringar, kan användningen av smal pulsbredd och högfrekvensparametrar markeras på materialets yta med svart effekt. Genom olika parameterkombinationer kan man också markera med olika gråskaleeffekter.
Färglasermärkning
Färglasermärkning är en ny typ av lasermärkningsprocess. För närvarande är denna teknik tillfälligt endast MOPA-lasermärkning på rostfritt stål, krom, titan och andra metallmaterial med färgmönster. När man spelar färg på rostfritt stål kan laserstrålen justeras för att ändra färgen på materialets ytskikt, för att uppnå en dekorativ effekt av olika färger. För rostfria stålindustrin kan man lägga till färg på märkningsmönstret och redigera en mängd olika textmönster som man önskar. Det är bekvämt och enkelt att använda: miljöskydd och föroreningsfri märkning, vilket kan avsevärt öka mervärdet för rostfria stålprodukter och förbättra konkurrenskraften på marknaden. Detta ger mervärde till produkten.
Generellt sett är MOPA-fiberlaserns pulsbredd och frekvens oberoende justerbara, och parametrarna kan justeras i stort sett. Detta ger en fin bearbetning med låg termisk effekt. Markering med tunn platta av aluminiumoxid, svart anodiserad aluminium, färgad rostfritt stål etc. har enastående fördelar och kan inte uppnå Q-fiberlasereffekten. Q-modulerade fiberlasrar kännetecknas av starkare märkning och har vissa fördelar vid djupgravering av metaller, men märkningseffekten är grövre. I vanliga märkningstillämpningar visas huvudfunktionerna hos MOPA-pulsade fiberlasrar jämfört med Q-modulerade fiberlasrar i tabellen nedan. Användare kan välja rätt laser baserat på de faktiska behoven av märkningsmaterial och effekter.
| Applikationsnamn | Q-modulerade lasrar | MOPA-lasrar |
| Ytbehandling av aluminiumoxidplåt | Underlaget deformeras lätt och bildar konvexa påsar och grova bottenlinjer | Liten pulsbredd, liten termisk rest, ingen deformation av substratet, fint och ljust vitt basmönster |
| Anodiserad aluminiumsvärtning | Endast en begränsad mängd kvalitetsdammning är möjlig | Genom ett brett utbud av parameterinställningar kan du markera olika nyanser av grått och svartsvart bearbetning. |
| Djupgravering av metall | Kraftfull, lämplig för djup carving, grov underskärning | Svagt gravyrdjup, men fin understrykning, liten avsmalning, kan utföra klarvit behandling |
| Färg i rostfritt stål | Behöver vara oskarp, effekten är svårare att justera | Kan spela en mängd olika färger genom att justera pulsbredden och frekvenskombinationen |
| ABS och annan plastbearbetning | Lätt gulnande effekt, tung känsla, snabb | Ingen känsla, inte lätt att gulna, fin bearbetning |
| Färgborttagning av genomskinliga plastnycklar | Svårare att ta bort | Lätt att ta bort, ren, tydlig kantkontur, bättre ljusgenomsläpp, hög effektivitet |
| Streckkod för kretskortsmärkning, 2D-kod | Hög enstaka pulsenergi, men epoxiharts är känsligt för laserenergi | Använd liten pulsbredd, medelfrekvens, streckkod, 2D-kod tydligare, inte lätt att ta bort och lätt att skanna |
5. Prestandafunktioner hos MOPA-lasermärkningsmaskinen
MOPA-lasermärkningsmaskinen tillhör kategorin lasermärkningsmaskiner. MOPA-lasermärkningsmaskinen använder direkt elektriskt modulerad halvledarlaser som MOPA-system (frökälla) för fiberlaser. Jämfört med Q-modulerad fiberlaser är MOPA-fiberlaserns pulsfrekvens och pulsbredd oberoende av varandra styrbara, genom att justera två laserparametrar. Det snabba skanningsoscillatorsystemet möjliggör konstant hög toppeffekt och ett bredare utbud av substrat som ska märkas. Med högkvalitativ laserstråle, låg användningskostnad, underhållsfri 100 000 timmar, lämplig för aluminiumoxidsvart, 304 rostfritt stålfärg, avisoleringsanod, avisoleringsbeläggning, halvledar- och elektronikindustrin, plast och andra känsliga materialmärkning samt PVC-plaströrsindustrin, och märkning av mönster och teckensnitt i enlighet med ROHS-standarder.
Jämfört med vanliga lasermärkningsmaskiner har MOPA-lasermärkningsmaskiner en pulsbredd på M1 och M6 på 200 ns. Vanliga lasermärkningsmaskiner har en pulsbredd på 118–126 ns, så man kan se att MOPA-lasermärkningsmaskinernas pulsbredd kan justeras i ett bredare intervall. Detta gör att man förstår varför vissa produkter med vanliga fiberlasermärkningsmaskiner inte kan uppnå den effekten som MOPA-lasermärkningsmaskiner kan uppnå.
Många kunder köper dock MOPA-lasermärkningsmaskiner i förväntan om samma bearbetningshastighet som vanliga fiberlasermärkningsmaskiner, men så är uppenbarligen inte fallet. De två teknikerna skiljer sig åt. Vid gravering av färgeffekter behöver maskinen märka med minimala skuggeffekter vid höga frekvenser, vilket möjliggör gravering med hög upplösning, men samtidigt är graveringshastigheten relativt mycket långsammare. Dessutom, vid metalldjupgravering, kanske MOPA-lasermärkningsmaskinen inte har fördelen, eftersom det inte finns någon fördel med enstaka pulsenergi, men effekten är känsligare och bättre än vanliga lasermärkningsmaskiner i stor skala. Därför måste kunder innan de väljer att köpa en MOPA-lasermärkningsmaskin förstå fördelarna och nackdelarna med denna typ av lasermärkningsmaskin.
MOPA-lasermärkningsmaskinen är lämplig för finmärkning av metall- och icke-metalliska material, såsom digitala produktdelar lasergravering svart, mobiltelefoners bakstycke, iPad, aluminium svart, mobiltelefonnycklar, genomskinliga plastnycklar, elektroniska komponenter, integrerade kretsar (IC), elektriska apparater, kommunikationsprodukter, badrumsartiklar, verktygstillbehör, skärverktyg, glasögon och klockor, smycken, bildelar, resväskor och väskor, köksredskap, rostfria stålprodukter och andra industrier.
Maven Laser Automation Company har fokuserat på laserindustrin i 14 år. Vi är specialiserade på lasermärkning. Vi har fiberlasermärkningsmaskiner, CO2-lasermärkningsmaskiner, UV-lasermärkningsmaskiner. Dessutom har vi även lasersvetsmaskiner, laserskärmaskiner och laserrengöringsmaskiner. Om du är intresserad av våra maskiner kan du följa oss och kontakta oss gärna.
Publiceringstid: 15 november 2022
