obrábìní a strojírenství I svaøování I nástroje I náøadí

Laserová bezpečnostní hlava LINTECH

malé důlky pomocí tvrdého karbidového

hrotu, kdy každý důlek reprezentuje jednotlivý modul v 2D kódu. Materiál je hrotem vtlačován poměrně hluboko pod povrch dílu, což zajišťuje vysokou odolnost

značeného kódu. Geometrie důlku se odvíjí od podoby hrotu, zejména pak od jeho

úhlu zbroušení.

Aby byl 2D čárový kód dobře čitelný,

je zapotřebí vytvořit dostatečný kontrast

mezi ovlivněným a neovlivněným materiálem. Tvořit kontrast standardně změnou

barvy povrchu není možné, protože povrch dílu je při následujících operacích výrazně ošetřován a barva z povrchu mizí.

Mikrobod nezbarvuje povrch materiálu,

ale vytváří stín uvnitř vyražených důlků

jejich vhodným nasvícením pro simulaci

tmavého ovlivnění povrchu.

Podobný princip pro vytvoření 2D kódu

byl použit s pulsním laserem. Dostatečně

silný pulsní laser dokáže vygravírovat moduly v hliníkovém materiálu s podobnou

efektivitou jako mikrobod. Na rozdíl od

mikrobodu mají ale moduly vygravírované

laserem řadu výhod.

Laser je velmi přesný a má vysokou

opakovatelnost. Díky tomu je dosaženo

vysoké podobnosti jednotlivých modulů,

což umožňuje snazší čtení. Stěny modulů vygravírovaného laserem mají daleko

větší kolmost, takže se v nich lépe tvoří

stín. Hloubka gravírování je odvislá od

počtu opakování gravírovacího procesu a ten je proto dobře škálovatelný pro

dosažení nejoptimálnějšího poměru mezi časem a hloubkou. Laser dokáže velmi snadno a kvalitně gravírovat i značně

Laserové gravírování LINTECH

komplikované doprovodné vzory či loga.

Na rozdíl od mikrobodu, kde může dojít při kontaktu s materiálem k odlomení

razicího hrotu a následnému vytváření

zmetkových označení, je laserový proces

značně robustní a stabilní. Protože laser

nepůsobí na kus při procesu silou, není, na

rozdíl od mikrobodu, potřeba díl během

procesu značení držet větší silou.

Díky výše popsaným skutečnostem dosahovala během verifikačních měření kvalita gravírovaných kódů pulsním laserem

standardně lepších hodnot než v případě

kódů tvořených mikrobodem, zejména

pak po následných povrchových úpravách. Ukázalo se, že pro zaručení čitelnosti i po povrchových úpravách je zapotřebí dosažení hloubky gravírování mezi

0,2 – 0,3mm, což lze s laserovým systémem s modulem SPI 100P-EP-Z dosáhnout

během cca 10s, přičemž procesní čas je samozřejmě silně závislý i na velikosti a členitosti kódu. Laser 100P-EP-Z se vzhledem

ke svojí kvalitě svazku menší než 1,6 a vysokému průměrnému výkonu ukázal pro

celou operaci velmi vhodným.

Řešení

d

Aby bylo možné stíhat napnutý výrobní

takt, je potřeba použít pro gravírování

pulsní laser s minimální hodnotou průměrného výkonu 70W, vyšší výkon umožňuje

nadále snižovat procesní čas. Na základě

dlouhodobého testování byl jako nejvhodnější laser na tuto aplikaci vytipován

100P-EP-Z, jež v rámci dané aplikace dosahoval vyšší efektivity. V porovnání s 70W

variantou se nárust efektivity pohyboval

okolo 30%. Jako zaostřovací optika byl použit objektiv F-theta 210.

Tento objektiv nejen že disponuje vhodnou fokusační vzdáleností vzhledem ke

konstrukci našeho krytování, ale zároveň

má dobrý poměr mezi velikostí laserové stopy a plošné hustotě energie. Tím umožňuje

efektivně a kontrolovaně gravírovat velké

množství materiálu za jednotku času.

S použitím laseru samozřejmě vznikají

určitá úskalí. Ty je ovšem možné za použití

vhodných postupů a konstrukčních opatření úspěšně řešit. Největší výzvou je dodržení nutných bezpečnostních norem pro

práci s lasery, kdy musí být pracovní paprsek efektivně odstíněn od okolí tak, aby

splňoval bezpečnostní třídu stupně I. Tomu

pomáhá řada čidel umístěných na speciálním krytu laserové hlavy, které vypínají laser, kdykoli je zaznamenána netěsnost v laserovacím prostoru. Protože při laserovém

gravírování vzniká velký objem nečistot, ty

musí být během procesu intenzivně odsávány tak, aby neblokovaly laserový paprsek

směřující ke gravírovanému povrchu.

Finální podoba kompaktní laserové hlavy

navržené společností LINTECH prošla veškerými zátěžovými i bezpečnostními testy.

Ve výběrovém řízení proto uspěla na úkor

tuzemské i zahraniční konkurence. Provedení krycí hlavy od společnosti LINTECH a SPI

pulsního vláknového laseru vedlo k velmi

kladné odezvě zákazníka a integraci těchto

kompaktních krycích hlav se podařilo rozšířit i do mateřské společnosti zákazníka společnosti LINTECH a tím tedy prakticky do

všech jejich poboček po celém světe. p

www.lintech.cz

w w w. t e c h n i k a a t r h . c z

25