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Cómo Funciona El Marcado Láser En 5 Pasos

authorIcon By Jerome Landry on November 11, 2021 topicIcon Marcado láser

El marcado láser es el proceso de marcar partes o piezas utilizando la tecnología láser. Un rayo láser golpea el material y su energía crea una reacción que deja una marca permanente. La velocidad, la potencia y el enfoque del rayo láser en la pieza darán lugar a diferentes procesos láser. Se puede marcar mediante grabado láser, inscripción láser, recocido o ablación láser.

La elección de la tecnología y la configuración láser adecuadas es clave para marcar con éxito sus piezas. Para determinar lo que necesita, primero debe definir los requisitos de su aplicación. Esto incluye información como:

  • El material, tamaño y geometría de la pieza
  • El tiempo de marcado disponible
  • El tipo de proceso de producción

Después de leer los siguientes puntos sabrá cómo estos requisitos le ayudarán a determinar el sistema láser, la potencia y el proceso que necesita para el marcado láser

1. Todos los materiales tienen un espectro de absorción

Las longitudes de onda emitidas por la mayoría de los sistemas láser industriales no pueden verse a simple vista, por lo que son difíciles de imaginar. Sin embargo, los distintos materiales reaccionan de forma diferente a las distintas longitudes de onda. 

Cada material tiene una composición única que absorbe ciertas longitudes de onda y no otras. Como los láseres producen una única longitud de onda, son herramientas muy especializadas para marcar materiales muy concretos. Por lo tanto, los distintos materiales tienen diferentes requisitos para el láser.

Dependiendo de su material, necesitará un sistema láser de fibra o un sistema láser de CO2.

2. 2. Los sistemas láser de fibra y de CO2 producen diferentes longitudes de onda

Los distintos tipos de láseres emiten diferentes longitudes de onda en función de su medio de ganancia, un componente de la fuente láser. El material que vaya a marcar determinará el tipo de sistema de marcado láser que necesita.

Los sistemas láser de fibra son los mejores para marcar metales

Los sistemas láser de fibra a veces se consideran como láseres de estado sólido. Tienen una fuente láser que incluye una fibra óptica que contiene un metal de tierras raras como el iterbio. Producen luz láser en una longitud de onda de aproximadamente 1 micrómetro (1064 nm). La mayoría de los metales reaccionan bien al marcado láser de fibra.

Los sistemas láser de estado gaseoso son los mejores para marcar materiales orgánicos

Los sistemas láser de estado gaseoso tienen una fuente láser que incluye gas. Los láseres de gas más conocidos son los de CO2. Estos sistemas de marcado láser pueden producir luz láser en longitudes de onda que van de 9 a 10,2 micrómetros (9.000-12.000 nm). La mayoría de los compuestos orgánicos reaccionan bien con estas longitudes de onda. Pero a diferencia de los sistemas láser de fibra, los metales reaccionan mal con estas longitudes de onda.

Háblenos de su aplicación

3. Cada proceso de marcado láser ofrece diferentes posibilidades

Su aplicación dictará el proceso de marcado láser que necesita. Por ejemplo, puede que necesite crear marcas muy resistentes que no puedan borrarse. O puede que necesite ajustar el proceso de marcado a un tiempo de ciclo específico. 

Para elegir un proceso láser, debe conocer sus necesidades y su proceso de producción.

El proceso de grabado láser se utiliza para obtener marcas resistentesExample of laser engraving

El grabado láser graba marcas profundas desintegrando parte del material en polvo. Por ejemplo, las máquinas de grabado láser pueden utilizarse para el marcado de VIN, que suele requerir marcas profundas que garanticen la durabilidad y eviten la falsificación. También pueden utilizarse para marcas que deben ser resistentes a tratamientos posteriores agresivos como el granallado.

La inscripción láser sirve para marcar a gran velocidad y con gran contrasteExample of laser etching

La inscripción láser suele utilizarse cuando la línea de producción exige un proceso de marcado láser más rápido. Esta tecnología funde la superficie del material casi instantáneamente, creando protuberancias altas y bajas en la superficie del material. Esto crea, por ejemplo, marcas blancas y negras de alto contraste.

El recocido láser es una forma de proteger materiales que no deben ser dañadosExample of laser annealing

El recocido láser provoca un cambio químico bajo la superficie del material. Nada se desintegra, nada se desplaza y nada se funde. Es una de las únicas soluciones para marcar el acero inoxidable, cuya superficie debe permanecer inalterada por la marca. El recocido láser también se utiliza para aplicaciones estéticas como los logotipos. Aunque es el proceso de marcado láser que  más lento, crea un acabado superficial de alta calidad.

La ablación láser se puede utilizar para el marcaje, eliminando revestimientosExample of laser ablation

 La ablación láser crea una marca después de haber eliminado la primera capa que no hace parte del material (normalmente pintura). Se puede eliminar parte de la pintura para marcar un identificador como un código de barras. La ablación láser es lo mismo que la limpieza láser. La única diferencia es la aplicación: el objetivo es marcar, no limpiar. En algunos casos, la ablación láser es la solución de marcado láser más rápida. Por ejemplo, eliminar la pintura es más rápido que marcar el acero.

Son posibles diferentes procesos en función de su material

Haga clic en su material para saber qué procesos láser puede utilizar:

  • Plástico PVC
  • Polietileno
  • Plástico

4. Los rayos láser pulsados tienen una mayor densidad de energía

Se puede conseguir una mayor densidad de energía aumentando la potencia del láser. Dado que las diferentes tecnologías de marcado láser necesitan diferentes densidades de energía, puede ser necesaria una mayor potencia láser según las aplicaciones. Por ejemplo, el grabado por láser es la tecnología de marcado que requiere una mayor densidad de energía

Mayor es la potencia, mayor es el costo. Afortunadamente, si el aumento de la potencia del láser es clave para aumentar la densidad de energía de un rayo láser, no es la única manera.

Los rayos láser pueden ser pulsados o continuos. Los láseres de onda continua emiten rayos láser a un ritmo continuo. Los láseres pulsados emiten rayos láser a una velocidad de repetición determinada.

Cuando un rayo láser es pulsado, puede alcanzar picos de energía más altos para la misma potencia láser. Es como golpear un clavo con un martillo. Cuanto más rápido lo golpees, menos potencia tendrás para cada golpe..

los sistemas láser pulsados pueden utilizarse para aplicaciones de marcado que exigen una mayor densidad de potencia que los sistemas láser de onda continua. También pueden realizar tareas a mayor velocidad.

Los sistemas de grabado por láser fabricados por Laserax emiten rayos láser pulsados o continuos. Dado que los metales exigen una mayor densidad de energía que los materiales orgánicos, los haces láser son pulsados para los sistemas láser de fibra y continuos para los sistemas de CO2.

Vea el siguiente vídeo para ver una máquina de marcado por láser de fibra en acción.

 

5. El láser es una solución de marcado para todo tipo de industrias manufactureras

Cada vez más industrias manufactureras eligen el láser como solución de marcado. Y hay buenas razones para ello.

El marcado láser ofrece una trazabilidad completa

Con el marcado láser, se consigue marcar directamente y de forma permanente en la pieza. Y a diferencia de otros métodos de marcado, el proceso de marcado puede realizarse al principio de la línea de producción. 

Incluso si el marcado se realiza antes de los tratamientos como el granallado y el revestimiento electrónico, mantendrá marcas de alta calidad durante toda la vida útil de la pieza. No tiene que preocuparse por conservar la calidad de los códigos de matriz de datos, los códigos de barras o los números de serie alfanuméricos.

No hay consumibles

No tener consumibles simplifica la operación de marcaje y contribuye a mejorar la salud y la seguridad en el lugar de trabajo al sustituir las tecnologías que utilizan productos químicos o tinta. Deshacerse de los consumibles también es rentable, ya que se reducen los costes anuales de funcionamiento.

Necesita poco mantenimiento

Las máquinas y sistemas de marcado láser no tienen piezas móviles, lo que significa que sus componentes tienen menos probabilidades de romperse. Por lo tanto, las máquinas láser requieren menos mantenimiento y son menos derrochadoras que las máquinas a las que sustituyen. Su fuente láser es altamente fiable, teniendo un tiempo medio antes de fallo de 100.000 horas, lo que puede representar más de 10 años de funcionamiento dependiendo del uso diario.

Háblenos de su aplicación

 

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Jerome Landry

Trained in physics and physical engineering, Jerome has been working in the high-tech industry for more than 4 years. He is currently a technical sales specialist at Laserax. He has hands-on experience with laser processes and their interaction with materials, as well as with industrial traceability standards. This allows him to guide clients toward the best laser solution.