Viac ako 16 rokov riešime projekty priemyslového značenia.

Princíp pevnolátkových Nd:YAG laserov na vlnovej dĺžke 355 nm - UV spektrum

Cold marking UV laserom - E-SolarMark DL family zahrňuje tiež lasery v UV spektru, pod označením e-SolarMark DL-V. Kratšia vlnová dĺžka dovoľuje viac čisté značenie a to hlavne vďaka photo-thermal a photo-chemical procesu prebiehajúcom pri značení.

Nedochádza tu k dobre známemu fenoménu hĺbková tepelná penetrácia, ohrievanie povrchu ani odstráneniu materiálu odparením, pretože tieto lasery spôsobujú „studené značenie“. UV svetlo je pohlcované vo vzduchu, a preto tieto lasery pracujú omnoho lepšie ako vo vákuu. Väčšina vedeckých aplikácií je preto vykonávaná práve vo vákuu. Pre bežné značenie práce s UV lasery v priemysle sa vákuum nepoužíva, až na výnimky (elektrotechnický priemysel, výroba čipov).

laser 17 1

Vlnové dĺžky UV laserov najbežnejšie používane v priemysle:

  • 355 nm - UV lasery sa používajú pre mikrodierovanie, opravu LCD a značenie plastov, kovov a vysoko reflexných povrchov.
  • 3330 nm – 1300 nm - kvapalné lasery používané pre vedecké účely. Kvapalina je vybudená často laserovým svetlom a vzniká fluorescencia.
  • 248 nm – 224 nm - lasery typu štvrté harmonické Nd:YAG laseru sú napríklad z NeCu alebo HeAg a sú kvázikontinuálne (quasi CW).
  • 193 nm - obecne sa im hovorí Deep UV – lebo sú označované ako DUV lasery, pre ktoré je svetlo o vlnovej dĺžke menšie ako 200nm a je problémové ho preniesť mimo vákuum. ArF (193 nm) a F2 (157 nm) eximer lasery spadajú do tejto kategórie – vákuum ultra fialového svetla. Plynný laser sa používa ako kombinácia inertného plynu a vodíku. Vytvárajú sa tak krátke pulzy v UV spektre. Hlavne sa používajú pre zdravotný priemysel, presnejšie k odparenie povrchu zo šošovky ľudského oka (korekcia dioptrií).

Výsledkom studeného značenia je omnoho lepší kontrast a na niektorých plastových materiáloch nedochádza vôbec k poškodeniu materiálu. Studené značenie je úplne bez typickej tepelnej deštrukcie okolo značiacej oblasti a teda neopaľuje okolie. Výhodou je tiež nízke znečistenie priestoru, kde sa značí a preto sa často tieto lasery používajú v superčistých priestoroch pre výrobu elektroniky.
Odstránenie povrchu UV laserom môže dosahovať iba jeden mikrón a je veľmi presné, čo umožňuje veľmi precízne odstraňovanie vrstiev napríklad v elektronike, pri výrobe čipov, pamäti a pod. Laser sa dá tiež použiť na mikrovŕtanie, pokovovanie tenkým filtrom, čistenie povrchu a obnažovanie plastov, keramiky a kovov. Laser sa dá tiež použiť na žíhanie, dotovanie povrchu alebo na fotochemické značenie zahrňujúce zmenu farby. Mikrovŕtanie sa napríklad používa pre atramentové inkjet hlavy o rozlíšení 720 dpi, kedy sa dosahujú extrémne kvality otvoru a nepoškodenie okolia.
Princíp laseru je veľmi obdobný ako zelený laser, iba sa oddeľuje vlnová dĺžka 355 nm miesto zeleného svetla (532 nm). V podstate ide o tretiu harmonickú zo základného zdroja žiarenia 1064 nm.
U zeleného svetla to je druhá harmonická (532 nm zo zdroja 1064 nm). Vlnová dĺžka už nie je vo viditeľnom spektre, ale jej poloha je veľmi blízko viditeľnému spektru, ktoré začína na 400nm pre ľudské oko. Je možné mať ako kontinuálny lúč laseru, tak i Q-switched, s výkonmi pre značenie bežne používaných od 3 W do 8 W. Optický rezonančný obvod môže byť doplnený o delenie tretej harmonickej, alebo druhý princíp je, keď je oddelený rezonančný obvod a mimo rezonátor je oddeľovač tretej harmonickej. Znie to veľmi jednoducho, ako by sa prirobilo k známemu Nd:YAG laseru iba „optický zlepšovák“, ktorý oddelí vyššie harmonické. Nie je tomu celkom tak. Vyrobiť stabilný laser, s dlhou životnosťou a fungujúci vo veľkom pracovnom tepelnom rozpätí od 20°C do 45°C je naozaj veda. Z tohto princípu sa javí zelený laser jednoduchší na výrobu než UV laser.
Avšak UV lasery sú už nejakú dobu požívané v priemysle a ich vhodnosť je napríklad na značenie základných kremíkových čipov pre elektroniku (lasery sú studené v UV spektre a nespália integrované obvody). Taktiež je ich použitie pre káblový priemysel, kde sa značí na obal izolácia, ktorá sa neprepáli a nepoškodí. Fotochemická reakcia na izolácii je v niekoľkých mikrometroch a tak nie je poškodená izolácia. Tento typ značenia je vyhľadávaní v leteckom priemysle. Solaris Laser predstavil značiaci laser v UV spektre pre značenie ako za pohybu, tak i v statickom režime už v roku 2010.

Lasery až na 266 nm - UV spektrum

Pokiaľ vezmeme až štvrtú harmonickú, tak sa dá mať i tento laser. Používa sa nelineárny kryštál ako LBO (lithium triborate) a BBO (barium betaborate). Bežne sa tieto lasery nepoužívajú na značenie a tiež ich cena pre značiace lasery hneď odraďuje. To už sme ale v UV spektre, kde sa častejšie dodávajú lasery na vlnovej dĺžke 355 nm. Lasery pre značenie v UV spektre majú výkon od 0,5 W cez 5 W do 20 W. Energia pulzu je 20 µJ (mikro Jaulov) pre 0,5 W laser, a aj tak prekvapí svojimi vlastnosťami a studeným svetlom laseru. Laser na 5 W má energii pulzu 100 µJ a pre 20 W laser je energie pulzu 200 µJ. Avšak energia nie je rovnaká v celom rozsahu frekvencie spínania, ale napríklad pre 5W laser je energia najvyššia 100 µJ práve pre 50 kHz. Dĺžka pulzu je 5 ns až 25 ns. Podľa konfigurácie optiky je možné mať laserový spot 23 µm. Hĺbka značenia je pritom veľmi minimálna a preto sa laser tiež hodí pre značenie káblov, kedy nepoškodí izoláciu kabelu.

Aby sme vám zaistili lepšie užívateľské prostredie, používa tento web súbory cookie. Používaním webu s ich užívaním súhlasíte. Akceptovať