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