Parametre laserového značenia sú technické nastavenia a faktory, ktoré ovplyvňujú kvalitu a efektivitu procesu značenia laserom. Hoci by sa mohlo zdať, že moderné popisovacie lasery pracujú samostatne, vyžadujú zadanie parametrov operátorom. Parametre sa líšia v závislosti od typu materiálu, požadovanej kvality značenia a použitého laserového zariadenia.
V mnohých prípadoch síce softvér automaticky upraví nastavenie laserového stroja na základe označovaného materiálu, obsluha však musí tieto parametre poznať a vedieť, na čo slúžia. Tu sú hlavné parametre, ktoré je potrebné zvážiť pri laserovom značení:
Výkon laseru (Laser Power)
Udáva sa vo watoch (W) a určuje intenzitu laserového lúča. Vyšší výkon je obvykle potrebný pre tvrdšie a hustejšie materiály (napr. pri značení kovov) alebo na dosiahnutie hlbšieho gravírovania. Príliš vysoký výkon môže spôsobiť prehriatie a poškodenie materiálu, nedostatočný výkon môže mať za následok slabé značenie.
Pri značení kovov sa typicky nastavuje výkon od 50 W, pri značení plastových materiálov od 30 W.
Frekvencia (Frequency)
Udáva sa v hertzoch (Hz) a určuje, koľkokrát za sekundu laserový lúč „strieľa“. Vyššia frekvencia je vhodná pre jemnejšie detaily, pre hladké povrchy a materiály s nízkou citlivosťou na teplo, ako sú kovy alebo plasty. Nižšie frekvencie sa obvykle používajú na rýchle značenie, veľké značiace plochy alebo hĺbkové gravírovanie kovov či hrubých povrchov.
Vysoká frekvencia môže zvyšovať zahrievanie značiaceho materiálu, nízka frekvencia môže produkovať hrubé alebo nesúvislé značky. Pri kovoch sa obvykle používa frekvencia v rozsahu 20 – 60 kHz, pri ostatných materiáloch 10 – 30 kHz.
Dĺžka pulzu (Pulse Duration)
Tento parameter laserového značenia určuje, ako dlho je laserový lúč aktívny pri každom výstrele. Krátke pulzy (nanosekundy, pikosekundy) sa často používajú pri veľmi presnom značení, zatiaľ čo dlhé pulzy možno využiť na hlbšie alebo širšie značenie. Pri ultrakrátkych pulzoch (femtosekundy) je možné dosiahnuť extrémnu presnosť pri minimalizácii tepelného vplyvu na okolitý materiál.
Rýchlosť pohybu (Speed)
Táto hodnota určuje, ako rýchlo sa laserová hlava pohybuje po značiacom materiáli. Čím vyššia je rýchlosť, tým kratšia je doba pôsobenia laseru na materiál. Vyššia rýchlosť je vhodná na plytké značenie a hromadnú výrobu pri vysokej produktivite. Príliš vysoká rýchlosť však môže negatívne ovplyvniť kvalitu značenia. Nižšia rýchlosť sa používa na hlboké a vysoko kontrastné značenie.
Pri laserovom značení kovov sa obvykle používa rýchlosť 200 – 400 mm/s, pri značení plastov 400 – 1000 mm/s. Rýchlosť by mala byť zladená s výkonom a frekvenciou. Nadmerná rýchlosť môže viesť k slabému značenie alebo strate detailov.
Zaostrenie (Focus)
Tento parameter určuje, ako presne je laserový lúč zaostrený na povrch materiálu. Správne nastavenie zaostrenia zabezpečuje, že ohniskový bod laserového lúča je presne umiestnený na povrchu materiálu. Parameter focus ovplyvňuje ostrosť značenia a hustotu energie, čo je kľúčové na dosiahnutie požadovanej kvality značenia.
Značenie mierne mimo optimálnu ohniskovú polohu pomáha zmeniť rozloženie energie a niekedy podporuje hlbšie odfarbenie materiálu, napríklad na dosiahnutie požadovaného čierneho efektu pri značení nehrdzavejúcej ocele.
Vzor vyplnenia a hustota (Fill Pattern, Density)
Vzor vyplnenia môže byť nastavený na hodnotu „Single-line fill“, pri ktorej sa vytvára rýchle, jednoduché značenie so strednou kvalitou. Vyšší kontrast a detailnejšie značenie poskytuje nastavenie „Double-line fill“, ktoré je ideálne pre zložitejšie značky. Vzor „Grid fill“ je vhodný na značenie veľkých plôch, je však pomalší ako ostatné metódy.
Hustota vyplnenia, teda medzery medzi riadkami, môže byť nastavená na malé medzery (0,01 – 0,05 mm) alebo veľké medzery (0,1 – 0,2 mm). Malé medzery sú vhodné na značenie s vysokým kontrastom a presnosťou. Veľké medzery sa nastavujú na rýchle alebo hrubšie značenie, sú vhodné na väčšie plochy alebo menej detailné značky.
Priemer lúča (Beam Diameter)
Tento parameter laserového značenia určuje veľkosť oblasti, na ktorú je lúč zaostrený. Hodnota ovplyvňuje veľkosť značeného objektu alebo textu. Menší priemer lúča znamená vyššie detaily, ale aj nižšiu rýchlosť, zatiaľ čo väčší priemer lúča je efektívny na rýchle značenie väčších plôch.
Časové intervaly medzi pulzmi (Pulse Interval)
Doba medzi jednotlivými pulzmi určuje, aké intenzívne bude značenie a aký efekt sa dosiahne. Kratšie intervaly môžu viesť k silnejšiemu efektívnemu značenie, ale môžu tiež spôsobiť prehrievanie materiálu.
Oblasť značenia (Marking Area)
Oblasť značenia definuje veľkosť plochy, ktorú laser dokáže označiť. Tento parameter je dôležitý pri výbere laserového zariadenia, ktoré musí pokryť požadovanú oblasť. Značiť je možné dielce rôznych veľkostí a tvarov.
Vrstvenie (Layering)
Niektoré materiály (napr. kovy) môžu pri značení vyžadovať viac ako jeden priechod alebo viac vrstiev na dosiahnutie požadovaného kontrastu alebo hĺbky. Pri značení kovov, ako je nehrdzavejúca oceľ alebo hliník, je potrebné nastaviť vhodné vrstvenie, aby bola značka viditeľná a odolná.
Záver
Laserové značenie je vysoko prispôsobiteľné vďaka mnohým parametrom. Ich správne nastavenie je kľúčové na dosiahnutie kvalitného, efektívneho a presného značenia. Hoci je dôležitý každý parameter, dve najkritickejšie nastavenia pre obsluhu sú rýchlosť a výkon laseru. Tieto parametre je možné nastaviť v rozsahu 0 – 100 % a určujú výstupný výkon laseru a rýchlosť pohybu laserovej hlavy.
Väčšina popisovacích laserov má automatické nastavenie, ktoré určí optimálne rozlíšenie v závislosti od materiálu a ďalších parametrov. Často je však potrebné s parametrami ručne experimentovať, aby bola výsledná podoba značenia uspokojivá.
Spoločnosť Pramark je popredným dodávateľom laserových značiacich strojov, špeciálne určených na značenie v priemyselnom prostredí.