Kädessä pidettävän lasermerkintäkoneen toimintaperiaate

Sisäänrakennettu-lasergeneraattori (kuten kuitulaser, CO₂-laser; eri tyypit sopivat eri materiaaleille) on laitteen ydinkomponentti. Virran kytkemisen jälkeen generaattorin sisällä oleva väliaine (kuten harvinaisten maametallien elementit optisissa kuiduissa, CO₂-kaasu) viritetään sähköenergialla ja vapauttaa tietyn aallonpituuden fotoneja. Nämä fotonit konvergoituvat ja vahvistetaan heijastimella muodostaen lasersäteen, jolla on keskittynyt energia. Tämä vaihe vastaa "energialähteen" tarjoamista "merkintätyökalulle", ja laserteho (esim. 20 W, 60 W) myös määritetään tässä vaiheessa.

Luotua lasersädettä säätelee laitteen sisällä oleva optinen järjestelmä (mukaan lukien tarkennuslinssi ja galvanometri):

- Tarkentava linssi: Konvergoi sironneen lasersäteen erittäin ohueksi "valopisteeksi" (halkaisija on mikrometrin taso). Mitä ohuempi valopiste, sitä suurempi merkintätarkkuus.

- Galvanometri (joissakin malleissa): Ohjausjärjestelmän ohjeiden ohjaamana se muuttaa nopeasti lasersäteen heijastussuuntaa kuin "pieni peili", jolloin valopiste liikkuu esiasetetun tekstin ja kuvion liikeradan mukaan. Tämä vaihe on verrattavissa piirtämiseen "laserosoittimella" mallia seuraamalla, mutta paljon nopeammalla ja paljon tarkemmalla liikeradalla.

Samaan aikaan kädessä pidettävän merkintäpään muotoilu mahdollistaa sen, että käyttäjä voi joustavasti säätää laserpolttopisteen ja materiaalipinnan välistä etäisyyttä varmistaen, että lasersäde vaikuttaa tarkasti merkinnän tarpeeseen.

Kun fokusoitu lasersäde koskettaa materiaalin pintaa, tapahtuu erilaisia ​​fysikaalisia/kemiallisia muutoksia materiaalin ominaisuuksien mukaan ja lopulta muodostuu jälkiä. On olemassa 3 yleistä vuorovaikutusmenetelmää:

- Pinnan poisto: Laserenergia sulattaa tai höyrystää välittömästi materiaalin pintakerroksen (kuten metallipinnalla olevan oksidikerroksen, muovipinnan kerroksen), paljastaen erivärisen substraatin alla muodostaen "kaiverretun" merkin (esim. mustat sarjanumerot ruostumattomassa teräksessä).

- Värinmuutos: Laserin vaikutuksesta joidenkin materiaalien (kuten tiettyjen muovien ja anodisoidun alumiinin) pintakerroksen molekyylirakenne muuttuu ja näyttää alkuperäisestä materiaalista poikkeavan värin (esim. valkoinen muovi muuttuu mustaksi tekstiksi), ja jälkiä voidaan muodostaa ilman materiaalin poistamista.

- Mikro-muodonmuutos: Matala-energinen laser voi aiheuttaa materiaalin pintakerroksen lievää muodonmuutosta (kuten pieniä kolhuja metallipinnassa), ja jäljet ​​näkyvät valon heijastuserojen kautta, mikä sopii tilanteisiin, joissa vaaditaan suurta pinnan tasaisuutta.

Koko prosessia koordinoi synkronisesti laitteen ohjausjärjestelmä. "Merkintäkuvion" ohjeen vastaanottamisesta lasersäteeseen, joka suorittaa lentoradan liikkeen, kestää vain millisekunteista sekunteihin, mikä ei ainoastaan ​​takaa tehokkuutta vaan myös saavuttaa korkean-tarkkuuden ja vakaan merkinnän.