การมาร์กด้วยเลเซอร์

การมาร์กแบ่งได้เป็นสองประเภท ได้แก่ “การมาร์กแบบสัมผัส” และ “การมาร์กแบบไม่สัมผัส” การมาร์กด้วยเลเซอร์ถือเป็นการมาร์กแบบไม่สัมผัส ในส่วนนี้จะอธิบายถึงหลักการทำงานพื้นฐานและคุณสมบัติของการมาร์กด้วยเลเซอร์ รวมถึงตัวอย่างของการมาร์ก

หลักการทำงานของการมาร์กด้วยเลเซอร์

เราใช้การมาร์กด้วยเลเซอร์สำหรับการมาร์กโลโก้ ชื่อผลิตภัณฑ์ หมายเลขผลิตภัณฑ์ หมายเลขรุ่น และข้อมูลอื่นๆ ลงบนผลิตภัณฑ์ โดยการฉายแสงเลเซอร์ไปที่เป้าหมายเพื่อละลาย สร้างรอยไหม้ ลอก ออกซิไดซ์ ตัด หรือทำให้พื้นผิวของเป้าหมายเปลี่ยนสี เลเซอร์มาร์กเกอร์แบ่งออกได้เป็นสองชนิด ได้แก่ เลเซอร์มาร์กเกอร์ชนิดมาสก์และเลเซอร์มาร์กเกอร์ชนิดสแกน

การมาสก์ (ลำแสงคงที่)

การมาสก์

แสงเลเซอร์จะถูกฉายผ่านพื้นผิวของมาสก์ ซึ่งจะเป็นการมาร์กในบริเวณที่แสงเลเซอร์ส่องผ่านเท่านั้น เลเซอร์ชนิดมาสก์มีความเร็วและความละเอียดสูง แต่จะต้องเตรียมมาสก์ที่มีเนื้อหาตรงกับสิ่งที่จะมาร์กล่วงหน้า การมาร์กลวดลายที่หลากหลายจึงสิ้นเปลืองทั้งแรงงานและต้นทุน

การสแกน (ลำแสงเคลื่อนที่)

การสแกน

การสแกนจะฉายแสงชิ้นงานด้วยเลเซอร์ลำแสงเดี่ยว จากนั้นจะทำการมาร์กด้วยการเคลื่อนที่แบบสโตรค กล่าวให้เฉพาะเจาะจงก็คือ กระจกสแกนจะจับ (สแกน)ลำแสงเลเซอร์ที่ถูกยิงออกมาจากออสซิลเลเตอร์ จากนั้นจะยิงไปที่พื้นผิวของชิ้นงานเพื่อทำการมาร์ก วิธีการสแกนทั่วไปสามารถควบคุมได้เพียงแกน X และ Y เท่านั้น จึงสแกนแสงได้บนพื้นผิวเรียบเพียงอย่างเดียว เลเซอร์มาร์กเกอร์ในปัจจุบันสามารถควบคุมความสูงในแนวแกน Z โดยใช้กระจกสแกนได้ ทำให้มาร์กชิ้นงานที่มีรูปทรงหลากหลายได้มากขึ้น

กระจกสแกนเหล่านี้เรียกว่ากระจกแกลแวนอมิเตอร์ ซึ่งระบบที่ใช้งานกระจกประเภทนี้แบบชิ้นเดียวหรือหลายชิ้น เรียกว่า “เครื่องสแกนแกลแวนอมิเตอร์” หรือ “ระบบการสแกนกระจกแกลแวนอมิเตอร์”

ในปัจจุบัน การประยุกต์ใช้งานการมาร์กหลายชนิดเริ่มเป็นที่นิยม และความสามารถที่มีความเร็วสูงของเลเซอร์ชนิดสแกนยังช่วยเสริมจุดด้อยในกระบวนการผลิตอีกด้วย ระบบการสแกนความเร็วสูงที่ให้อิสระในการทำงานมากขึ้นจึงมีเพิ่มขึ้น

ข้อได้เปรียบของการมาร์กด้วยเลเซอร์

ส่วนนี้จะอธิบายถึงข้อได้เปรียบของการมาร์กด้วยเลเซอร์เมื่อเทียบกับการปั๊ม การติดฉลาก การมาร์กร่องลึก และการพิมพ์

การมาร์กความแม่นยำสูง

เลเซอร์มาร์กเกอร์ฉายแสงเลเซอร์ไปยังจุดที่กำหนด ทำให้การมาร์กมีความแม่นยำสูง แม้ตัวอักษรขนาดเล็กก็สามารถระบุได้อย่างง่ายดาย ทำให้ควบคุมคุณภาพได้อย่างน่าเชื่อถือ

การมาร์กไม่เลือนราง

การติดฉลากหรือการพิมพ์อาจเลือนรางหรือหลุดลอก ทำให้ไม่สามารถระบุเนื้อหาที่ถูกพิมพ์ได้ แต่เลเซอร์มาร์กเกอร์นั้นปราศจากข้อกังวลเรื่องการเลือนรางของเนื้อหาที่มาร์ก

วิธีการมาร์กแบบต่างๆ

สามารถใช้เลเซอร์เพื่อทำการมาร์กได้หลากหลายวิธี ทั้งการละลายพื้นผิวและการทำรอยไหม้ การเคลือบผิวและการลอกสี การออกซิไดซ์และการเปลี่ยนสี การเลือกวิธีการมาร์กที่เหมาะสมที่สุดจะทำให้การมาร์กปราศจากความเสียหายไม่ว่าชิ้นงานจะเป็นวัสดุประเภทใดก็ตาม

การมาร์กด้วยความเร็วสูง

การใช้เลเซอร์ที่มีเอาต์พุตสูงจะทำให้เลเซอร์มาร์กเกอร์มาร์กผลิตภัณฑ์ด้วยความเร็วสูงอย่างมีประสิทธิภาพ

ประเภทย่อยของการมาร์กด้วยเลเซอร์

เลเซอร์มาร์กเกอร์สามารถใช้งานได้หลากหลายประเภท รวมถึงงานดังต่อไปนี้

การลอกสี
วิธีการนี้จะสร้างความเปรียบต่างกับสีของวัสดุฐานโดยการลอกสี พิมพ์บนพื้นผิว หรือเคลือบผิวของชิ้นงาน
กล่องบรรจุ
กล่องบรรจุ
การลอกสี
การลอกสี
ลอกสีออกหรือพิมพ์ลงบนพื้นผิวชิ้นงานเพื่อสร้างความเปรียบต่างระหว่างสีกับวัสดุฐาน
การลอกผิว
พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกลอก มาร์ก หรือมาร์กร่องลึกด้วยวิธีการใดวิธีการหนึ่ง วิธีการนี้โดยทั่วไปเรียกว่าการมาร์กร่องลึก
ฟิลเตอร์กรองอากาศ
ฟิลเตอร์กรองอากาศ
การลอกผิว
การลอกผิว
พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกตัดหรือมาร์กร่องลึก
การทำสี
พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกทำให้ไหม้ ออกซิไดซ์ หรือทำให้เปลี่ยนสีด้วยแสงเลเซอร์
การต่อสายอุปกรณ์
การต่อสายอุปกรณ์
การทำสี
การทำสี
พื้นผิวของชิ้นงานจะถูกทำสี ทำให้เกิดบริเวณที่มีความเปรียบต่างสูง

การทำสีด้วยเลเซอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทหลักๆ

  1. การทำให้เกิดฟอง
  2. การควบแน่น
  3. การทำปฏิกิริยาคาร์บอน
  4. การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

1. การทำให้เกิดฟอง

การทำให้เกิดฟอง

เมื่อวัสดุฐานได้รับแสงเลเซอร์ ฟองก๊าซจะเกิดขึ้นใต้วัสดุเนื่องจากผลกระทบจากความร้อนของการแผ่รังสี เมื่อวัสดุกลายเป็นก๊าซ ฟองอากาศจะถูกกักอยู่ภายใต้ชั้นพื้นผิวของวัสดุพื้นฐานเกิดเป็นรอยนูนสีขาว ฟองเหล่านี้มองเห็นได้ชัดเจนบนวัสดุฐานที่มีสีเข้มและทำให้เกิดสีที่ “อ่อนลง”

(ตัวอย่าง) สีของวัสดุฐาน:
  • สีดำ
  • เปลี่ยนเป็น สีเทา
  • สีแดง
  • เปลี่ยนเป็น สีชมพู

2. การควบแน่น

การควบแน่น

เมื่อวัสดุฐานดูดซับพลังงานเลเซอร์ ผลจากความร้อนจะเพิ่มความหนาแน่นของโมเลกุล โมเลกุลจะควบแน่นและทำให้เกิดสีเข้ม

3. การทำปฏิกิริยาคาร์บอน

การทำปฏิกิริยาคาร์บอน

เมื่อพื้นผิวได้รับพลังงานสูง โมเลกุลของธาตุขนาดใหญ่รอบๆ วัสดุฐานจะกลายเป็นคาร์บอนและเปลี่ยนเป็นสีดำ

4. การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

“เม็ดสี” ที่วัสดุฐานจะมีไอออนโลหะประกอบอยู่ด้วย การแผ่รังสีของแสงเลเซอร์จะเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของไอออนและระดับของน้ำภายในผลึก ด้วยเหตุนี้ องค์ประกอบของธาตุจึงมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทำให้เกิดสีขึ้นเนื่องจากความเข้มของเม็ดสีที่เพิ่มขึ้น

ตัวอย่างกระบวนการที่ใช้การมาร์กด้วยเลเซอร์

การมาร์กที่ใช้แสงเลเซอร์เป็นหลักมีขั้นตอนดังนี้ ชนิดของเลเซอร์ที่ใช้งานได้ เช่น เลเซอร์ CO2 เลเซอร์ YVO4 และเลเซอร์ YAG ซึ่งจะใช้ตามประเภทวัสดุและวิธีการมาร์กที่ต้องการ

งานตัด วัสดุชิ้นงานหลัก
การละลายพื้นผิว พลาสติก
การทำรอยไหม้บนพื้นผิว กระดาษ พลาสติก
การลอกผิว โลหะชุบ กระดาษที่มีรอยพิมพ์
การออกซิไดซ์พื้นผิว โลหะ
การลอกผิว พลาสติก โลหะ แก้ว
การทำสีพื้นผิว พลาสติก

หน้าหลัก