この技術文書は、アルミニウム産業向けLaseraxレーザーシステムのマーキング性能に関する詳細情報を提供します。より正確には、次の機能を提供します。
- 異なる電力レベルでのマーキング時間
- 2Dおよび3Dレーザーマーキングシステムのフォーカス許容範囲の値
LXQ‐100 2DおよびLXQ‐100 3Dレーザーマーキングシステムを用いてアルミニウム380とアルミニウム6061にレーザーマーキングを行いました。
アルミニウム用に最適化されたマーキング時間
アルミニウム業界で可能な限り最速のレーザーマーキング時間を得るために、Laseraxチームは、繰り返し速度、ラインスペーシング、パルスエネルギー、スキャン速度、フォーカススポットサイズ、充填タイプなどの複数のレーザーパラメーターを最適化しました。
このアルミニウム特有の設定を用いて、マーキング時間を4種類のマーキングにおいて異なる電力レベルでテストしました。
| マーキング | 20 W | 30 W | 50 W | 100 W |
| 16x16DMC（10x10mm） | 5.25 | 3.62 | 2.37 | 1.40 |
| 16x16DMC（10x10mm） 16文字（高さ1.5mm） |
6.47 | 4.51 | 2.95 | 1.78 |
| 20x20DMC（15x15mm） | 12.03 | 8.30 | 5.32 | 3.08 |
| 20x20DMC（15x15mm） 16文字（高さ1.5mm） |
21.02 | 14.54 | 9.35 | 5.56 |
アルミニウム業界最大のフォーカス許容範囲
Laserax社製レーザーシステムの光学構成は、アルミニウム業界で最大のフォーカス許容範囲を実現します。フォーカス許容範囲は、マーキング品質に影響を与えずにレーザーフォーカスをオフセットできる範囲です。
フォーカス許容範囲が大きいと、次のものに対する許容範囲が大きくなります。
- マーキングサンプルの位置決め
- 不規則な表面へのマーキング
アルミニウム特有の設定を用いて、データマトリクスコード（DMC）をマーキングして、フォーカス許容範囲をテストしました。次にDMCを評価する際の中心的な測定対象である、セルのコントラストについてDMCを分析しました。それらをコグネックスDM8072検証機を使用して分析しました。
結果には、セルのコントラストが最大値の90%以内のDMCのみが含まれます。次のグラフに表れているように、コントラストはこのパーセンテージを下回ると急速に低下します。最終的には、パルス直径が大きすぎ、しかもエネルギー密度が低すぎて表面をマーキングできません。
2Dレーザーシステムの結果
2Dシステムの焦点は所定の位置に固定されます。そのため、マーキング位置とレーザーフォーカス間のオフセットを使用して、フォーカス許容範囲を計算します。これはフォーカスオフセットとして知られています。
フォーカス許容範囲は、アルミニウム 380で6.55 mm、アルミニウム 6061で4.20 mmです。
3Dレーザーシステムの結果
3Dシステムは、レーザー焦点を最適な位置に移動させる際に使用する高速で正確な可動レンズを搭載しています。これで曲面、傾斜面、マルチレベル、または平坦ではない表面にマーキングを行うことができます。フォーカスの位置は、フォーカスが3Dシステムで再配置される（オフセットではない）場合に、フォーカス許容範囲の計算に使用します。
フォーカス許容範囲は、アルミニウム 380で23 cm、アルミニウム 6061で18 cmです。
