Оптоволоконні лазерні системи: особливості та застосування

Лазерні технології часто застосовуються в маркуванні. За допомогою спеціального обладнання можна отримувати чіткі символи та зображення на будь-яких носіях. У цій статті розглянемо особливості та принцип роботи оптоволоконного лазера.

Це універсальний прилад, який забезпечує високу точність і довговічність маркування. Пристрій наносить написи, символи, малюнки за допомогою лазерного променя. За генерацію та передачу випромінювання відповідає оптичне волокно.

Детальніше про оптоволоконні лазери: що це таке

Оптоволокно у твердотілому лазері виконує функції активного середовища посилення. Матеріал волокна – фосфатне або силікатне скло. Цей елемент поглинає світло, що накачують діодами, і перетворює його в лазерний промінь з потрібною довжиною хвилі. Для цього оптоволокно легують, тобто додають у склад рідкісноземельні елементи.

Таке рішення дозволяє створювати різні за довжиною хвилі лазерні промені. Як легувальні елементи використовують неодимовий, празеодим, гольмій та ін. Діапазон регулювання довжини хвилі широкий, тому таке обладнання можна використовувати в різних галузях.

Оптоволоконний лазерний маркер відрізняється від традиційних генерацією випромінювання в активному оптичному волокні. Він додатково посилюється за допомогою діодів. Такі маркіратори стабільні у роботі та енергоефективні. Сучасні моделі оснащені програмним забезпеченням та легко інтегруються у виробничий процес.

Як функціонує оптоволоконний лазер

Пристрій отримав таку назву завдяки активному середовищу. Його функції виконує оптичне волокно. Принцип роботи оптоволоконного лазера заснований на взаємодії променя з поверхнею матеріалу носія. Процес нанесення маркування у такий спосіб ділиться на кілька етапів.

Генерація променя

Спочатку в систему надходить електрична енергія, яка перетворюється на світлову для формування лазерного променя. В більшості випадків промінь або світло накачування виробляються частинами декількома діодами, а потім з'єднуються в оптоволоконні кабелі. Зібране світло переміщається до середовища посилення.

Безпосередньо оптоволокно складається з двох елементів: серцевини та оболонки. Перша виконана з кварцового скла. Зіштовхуючись з  оболонкою, промінь відбивається і прямує назад у серцевину.

Фокусування

Оптичні системи перетворюють промінь в точку мінімального діаметра. Внаслідок цього забезпечується висока точність обробки. Особливість оптоволоконного обладнання полягає і в тому, що перед застосуванням лазерне випромінювання з легованого волокна посилюється.

Це робиться за допомогою FBG-решіток, що замінюють звичайні діелектричні дзеркала. Коли світло  переміщується між ними його частина проходить в одному напрямку, а решта відбивається в лазерну порожнину. Перша половина при проходженні через решітки перетворюється у промінь.

Вплив на носій

Лазерне випромінювання змінює структуру поверхні матеріалу. З його допомогою можна наносити гравіювання, створювати мікрорельєфи, колірні зміни. Сучасні маркіратори працюють внаслідок вбудованого програмного забезпечення. З його допомогою оператор може ставити потрібну форму, глибину та інші параметри для нанесення зображень.

Основні переваги обладнання

Оптоволокно для лазера широко популярне у різних галузях промисловості. Такий спосіб ефективніший і безпечніший за інші технології маркування, зокрема термодруку або механічного гравіювання. При нанесенні зображення лазерний промінь не торкається поверхні та не псує матеріал носія.

Маркіратори такого типу підходять для швидкісних виробничих ліній та підприємств, де щодня випускають велику кількість продукції. За допомогою оптоволокна текст, логотипи, штрих-коди наносяться швидко, тому компанія працює без простоїв та затримок.

Є й інші переваги, які варто виділити:

• точність - внаслідок мінімального діаметра плями лазерного променя літери та зображення виходять чіткими, стійкими до негативних факторів;
• довговічність - в конструкції оптоволоконної лазерної системи немає механічних елементів, міцне леговане оптоволокно гарантує тривале застосування пристроїв без проблем, пов'язаних з несправностями;
• низьке енергоспоживання - для роботи маркеру потрібно зовсім мало електрики, тому він надзвичайно економічно ефективний;
• універсальність - оптоволоконні пристрої підходять для кодування різних носіїв, наприклад, для пластику, металу, скла, шкіри, кераміки тощо;
• швидкість - завдяки високій частоті імпульсів маркування наноситься дуже швидко, що особливо важливо при серійному виробництві товарів.

Застосування оптоволокна не передбачає великих витрат на обслуговування, оскільки обладнанню не потрібні розхідники. Завдяки компактним розмірам такий пристрій легко інтегрується у виробничі лінії.

Зображення, нанесені за допомогою оптоволокна, не вигоряють на сонці, залишаються чіткими та читабельними при температурних перепадах, дії хімікатів. Друк таким способом безпечний та екологічний, оскільки не застосовуються видаткові матеріали.

Маркіратори серії F

Компанія «Домінанта» пропонує замовити волоконні лазерні системи для друку чітких кодів на великій кількості матеріалів. Принтери F-серії дозволяють налаштувати потужність променя залежно від характеристик носія. Наприклад, її варто зменшити, якщо тара або упаковка схильна до появи тріщин.

Оптоволоконні маркіратори здатні наносити будь-яку кількість рядків у будь-якій орієнтації з вибором різних розмірів та типів шрифту. Це обладнання підходить для нанесення графічних зображень або 2D-кодів. Зверніться до наших спеціалістів, щоб підібрати та замовити оптимальне рішення для вашого підприємства.