Znakowanie materiałów może być wykonywane w różnych celach – nadania danemu przedmiotowi odpowiedniej estetyki oraz właściwości użytkowych czy też promowania marki producenta. Dzisiejsza technologia zapewnia szeroki wachlarz rozwiązań w tej dziedzinie, a jedną z najnowocześniejszych jest grawerowanie obrazu za pomocą wiązek laserowych. Jak wygląda ten proces?

Zasada działania znakowarek laserowych

Znakowarka laserowa to rodzaj urządzenia grawerskiego, które, zgodnie ze swą nazwą, wykorzystuje wiązki laserowe o dużej mocy do wykonywania oznaczeń graficznych na danym materiale. Mechanizm powstawania wiązki uzależniony jest od rodzaju znakowarki. W urządzeniach gazowych powstaje ona w tubie wypełnionej mieszanką gazów pod wysokim ciśnieniem, przede wszystkim dwutlenku węgla, który pod wpływem impulsu energetycznego zaczyna emitować fotony. Skoncentrowany strumień fotonów, czyli wiązka lasera jest następnie kierowany przez zbudowany z luster i soczewek układ optyczny do specjalnej głowicy. Lasery gazowe to już technologia dość przestarzała, dziś coraz częściej wykorzystuje się lasery światłowodowe. Wiązka laserowa jest w nich generowana przez tak zwane diody pompujące, a następnie transportowana wewnątrz trójwarstwowego światłowodu aż do układu optycznego, który skupia wiązkę i nadaje jej odpowiednie właściwości.

Jak powstaje laserowy obraz?

Niezależnie od technologii znakowarki, mechanizm powstawania rysunku laserowego jest taki sam. Wiązka laserowa jest nośnikiem dużego ładunku energii, a jednocześnie jest skupiona na niewielkim obszarze. Połączenie obu tych właściwości lasera powoduje, że materiał, na który pada wiązka zostaje punktowo i w bardzo krótkim czasie rozgrzany. Temperatura jest tak duża, że zewnętrzna warstwa tworzywa zostaje błyskawicznie stopiona i odparowana. W ten sposób powstaje zagłębienie w materiale. Kierując wiązkę laserową na kolejne punkty na powierzchni tworzywa, można w nim wykonać zagłębienie o danym kształcie, na przykład liter lub dowolnie wybranego wzoru graficznego. Głębokość tego zagłębienia zależy od mocy lasera – im większa moc, tym większa głębokość. To daje możliwość wykonywania trójwymiarowych, wielowarstwowych obrazów.

Jakie są zalety grawerowania laserowego?

Znakowarki laserowe cieszą się w ostatnich latach dużą popularnością w wielu branżach przemysłu. Wykorzystuje się je do wykonywania grafik na powierzchni różnych gatunków metali, tworzyw sztucznych, drewna, a także szkle czy skórze. To atrakcyjna alternatywa dla tradycyjnych metod grawerskich, w tym mozolnego i trudnego grawerowania ręcznego przy pomocy ostrego dłuta. O użyteczności tych urządzeń przesądza wiele ich zalet, między innymi:

• szybkość – wykonanie nawet skomplikowanego grawerunku z pomocą znakowarki to kwestia zaledwie kilku sekund. W ciągu kilku godzin pracy urządzenie jest w stanie zrobić wielokrotnie więcej oznaczeń, niż nawet najzdolniejszy rzemieślnik wykorzystujący inne metody pracy;
• pełna powtarzalność – znakowarki laserowe to urządzenia sterowane komputerowo (CNC), po wgraniu do ich pamięci odpowiedniego wzoru są w stanie wykonać go praktycznie dowolną ilość razy, a każdy egzemplarz będzie dokładnie taki sam jak pozostałe;
• precyzja – punktowe działanie wiązki lasera oraz płynne sterowanie jej ruchem pozwala uzyskać ogromną dokładność przenoszenia obrazu z cyfrowego projektu na powierzchnię tworzywa. Znakowarki laserowe są w stanie wykonać nawet najdrobniejsze detale na małych obiektach, w tym trójwymiarowych, takich jak oprawka długopisu, breloczki czy biżuteria;
• niskie koszty produkcji – w przeciwieństwie do mechanicznych narzędzi grawerskich, takich jak dłuta i rylce, wiązki laserowe nie zużywają się w toku eksploatacji. Dlatego koszty utrzymania znakowarki są wyjątkowo niskie. Dotyczy to przede wszystkim znakowarek korzystających z technologii światłowodowej, które zużywają nawet 70% mniej energii elektrycznej, niż lasery CO₂;
• bezpieczeństwo – znakowarka laserowa działa w pełni automatycznie, wystarczy wgrać do jej pamięci wcześniej przygotowany projekt grawerunku i ewentualnie ustawić dodatkowe parametry w oprogramowaniu sterującym. Brak udziału operatora urządzenia w procesie znakowania znacząco zmniejsza ryzyko groźnych wypadków.

Krótko mówiąc: zainwestowanie w znakowarkę laserową może mieć duże przełożenie na poprawę wydajności produkcji, a przy tym wzrost wyników finansowych przedsiębiorstwa. Znakowarki sprawdzą się w produkcji całej masy artykułów – od prostych gadżetów reklamowych, przez meble, kończąc na sprzęcie elektronicznym i części samochodów. Uzyskiwane z ich pomocą są nie tylko estetyczne, ale również trwałe i niepodatne na uszkodzenie.