Máquina de marcação a laser, como funciona e do que é capaz?

O que é um marcador a laser?

Com um marcador a laser, você pode imprimir informações como códigos de barras e códigos QR, logotipos e números de série. Também é utilizado na indústria joalheira e na confecção de souvenirs e na fabricação de microchips.

Neste artigo, explicaremos como funciona um marcador a laser, qual é a diferença entre máquinas-ferramentas de CO2 e marcadores de fibra óptica para metal, onde você pode usá-los e como escolher tal máquina.

Vantagens de um marcador de fibra óptica:

• Velocidade de trabalho de até 7000 mm/seg e superior. A gravação de pequenas imagens ou inscrições leva menos de um segundo, o que permite configurar uma produção em linha altamente produtiva.
• Detalhamento de até 2500 DPI. Graças ao pequeno diâmetro do feixe de laser, o erro de gravação é de 0,01 mm, possibilitando imagens de qualquer complexidade e para aplicações em joalheria e microscópicas.
• Durabilidade da imagem. A imagem aplicada não é apagada, é moderadamente resistente a ambientes agressivos e esforços mecânicos.
• Baixo consumo de energia. O consumo de energia é semelhante ao de uma chaleira: aprox. 600 Watts/hora.
• 24 horas por dia, 7 dias por semana. O marcador a laser foi projetado para funcionar ininterruptamente, 24 horas por dia.
• Fácil utilização. Nenhuma manutenção especial e cara é necessária.
• Tamanho compacto. A máquina é compacta e fácil de integrar em qualquer linha de produção.
• Sem defeitos. O software elimina rejeições e garante 100% de repetibilidade do produto.

Princípio de funcionamento de uma máquina de marcação

Primeiro você precisa preparar um layout vetorial e carregá-lo em um programa especial que controla o marcador a laser. Neste programa os parâmetros operacionais são definidos para alcançar o resultado desejado.

Quando o layout estiver pronto, você coloca a peça na mesa de trabalho onde o marcador mostra a área de usinagem futura para facilitar o posicionamento. Então você pressiona “Iniciar” e a máquina gera emissão de laser na fonte do marcador laser.

A máquina então envia o feixe de laser para um scanner galvanômetro ou 'cabeça de varredura', que direciona o feixe de laser para o ponto desejado por meio de dois espelhos móveis, um operando no eixo X e outro no eixo Y.

O scanner está equipado com uma lente F-Theta que foca o feixe de laser na superfície do material a ser processado.

Quando o feixe atinge o material, ele afeta termicamente a camada superior. Se o impacto for forte, grava; se estiver fraco, marca.

A gravura é mais resistente a diversos impactos mecânicos e à influência de ambientes agressivos, pois queima a camada superior do material até uma profundidade suficiente.

Marcação , por outro lado, não é perceptível sob os dedos, pois altera as propriedades da camada superior através de aquecimento rápido e intenso sem danificar o material e permitindo a marcação de cores de aço inoxidável e titânio – cores temperadas (somente com marcador de fibra óptica ).

Quais materiais podem ser gravados a laser

A maioria dos materiais de produção modernos podem ser gravados e marcados:

• madeira, compensado , MDF, aglomerado , papel e papelão e quaisquer outros materiais derivados de madeira;
• acrílico , ABS, PET, borracha, poliamida, soft-touch, polipropileno, poliuretano e outros plásticos, incluindo plásticos de carbono e compósitos;
• tecido , couro e couro sintético;
• metais: metais ferrosos, aço inoxidável, titânio, alumínio;
• vidro e cerâmica;
• produtos pintados.

O material que você usina pode processar depende do tipo de emissor. Os marcadores de CO2 funcionam com materiais não metálicos e os marcadores de fibra podem processar metais. Leia mais sobre isso um pouco mais adiante.

Máquina de Gravação a Laser - Como Escolher

Para madeira recomendamos a utilização de máquinas de gravação a laser .

Quais produtos podem ser feitos com marcador a laser?

O principal produto de uma máquina de marcação a laser é uma imagem ou inscrição na superfície desejada. Como os lasers gravam e marcam quase todos os materiais, existe uma ampla gama de aplicações:

• rotulagem de embalagens;
• códigos de barras, códigos QR, logotipos, números de série e dados técnicos de produtos;
• produção de souvenirs: gravação de pingentes, facas, garrafas térmicas, relógios, canetas, etc.;
• gravação de jóias;
• branding de produtos, por exemplo, gravação de marcas para restaurantes: mesas, tábuas de hambúrgueres e pizzas, porta-guardanapos, etc.;
• marcação de peças de máquinas e outros equipamentos;
• marcação de tubos e cabos;
• produção de placas de identificação, sinalização e rótulos;
• marcação de teclado de computador;
• marcação de instrumentos médicos e muito mais.

Critérios para escolher uma máquina de marcação a laser

Para escolher um marcador a laser, você deve considerar os principais parâmetros:

• tipo de fonte de laser;
• poder;
• lente;
• projeto de máquina;
• scanner e controlador;
• suporte e manutenção.

Emissor de marcador laser

Tipos de emissores de marcadores a laser

Existem dois tipos principais de emissores: dióxido de carbono (CO2) e fibra óptica. Os emissores de dióxido de carbono (CO2) têm comprimento de onda de 10.600 nm ou 9.400 nm, radiação infravermelha distante, e os emissores de fibra óptica – 1.064 nm, radiação infravermelha próxima.

Os emissores de CO2 gravam e marcam materiais orgânicos:

• contraplacado e todos os tipos de materiais à base de madeira;
• papel e papelão;
• couro e couro sintético;
• tecido;
• vidro e espelho;
• plásticos e borracha;
• pedra e cerâmica.

Os emissores de fibra óptica gravam e marcam:

• metais (aço carbono, aço inoxidável, alumínio, titânio, etc);
• plásticos e borracha;
• couro e couro sintético.

Para gravar metais com laser de CO2, utiliza-se uma pasta especial que é aplicada ao material em camada fina. Com este método, é impossível obter uma gravação profunda de metais de alta qualidade, mesmo que a operação seja repetida várias vezes.

Principais fabricantes mais populares de emissores de CO2

Geralmente, grandes fabricantes de tubos laser, como Lasea e Reci, não produzem emissores para marcadores de CO2. Eles são especializados em grandes máquinas, gravadores e cortadores a laser CO2.

Como selecionar uma máquina de corte a laser? Um guia completo.

Por esse motivo, a maioria dos marcadores a laser costuma ser equipada com um emissor sem nome, que é essencialmente um porco em uma armadilha. Ele pode falhar imediatamente ou perder a potência declarada após apenas um mês de uso.

Existe apenas uma marca de emissores para marcadores de CO2 que está ganhando popularidade rapidamente - Yongli. Esses tubos duram até 10.000 horas e possuem baixa divergência de feixe e pequeno diâmetro do feixe de laser.

Certifique-se de usar um resfriador para resfriar o tubo do laser para que ele dure todo o período indicado. Recomendamos o uso de chillers S&A.

Como o tubo laser de CO2 é feito de vidro, ele é muito frágil. Não deixe de conferir no ato do recebimento e escolha um fornecedor que dê garantia e condições de troca do tubo laser caso ele chegue com defeito.

A Virmer garante a entrega das máquinas em pleno estado de funcionamento.

Principais fabricantes mais populares de emissores de fibra óptica

• MaxPhotonics é uma opção econômica para aplicações simples: aplicação de números de série, informações técnicas ou imagens simples de uma cor, como logotipo, confecção de placas de identificação e sinalização.
• Raycus é adequado para aplicações mais exigentes, pois é mais estável e confiável e proporciona fluxo uniforme. Marca um pequeno número de tonalidades simples no metal.
• O IPG oferece uma ampla gama de cores em metais devido à sua ampla faixa de frequência. Apresenta a melhor estabilidade de pulso, precisão, ponto mínimo do feixe de laser, faz marcação uniforme e é protegido contra reflexos. Na verdade, é o melhor fabricante de emissores da atualidade. Conseqüentemente, é também o mais caro.

Solicite uma demonstração e mostraremos como o emissor de seu interesse funciona com o material desejado. Entre em contato com nossos gerentes por +31208082045 ou e-mail: info@virmer.com .

Potência do emissor

Os marcadores a laser geralmente têm uma potência de 20 a 50 W, em casos raros até 100 W. Parece que quanto mais potência, mais rápido a máquina funciona e, em alguns casos, esse é realmente o caso, mas há nuances. Tudo depende da tarefa em questão.

Mais potência faz sentido em 3 casos:

1. Gravação em alta velocidade – quanto mais potente for o emissor, mais rápido você poderá gravar. A velocidade é necessária para a produção em linha.
2. Gravação profunda. Claro, você também pode gravar em profundidade com um emissor de 20 W, mas depois terá que fazer várias passagens, o que leva mais tempo. Um emissor de 30 W é o mínimo necessário para tal tarefa.
3. Usinagem de metais altamente refletivos. A gravação eficiente em metais altamente reflexivos, como a prata, requer uma potência de 50 W ou mais para que o feixe de laser ultrapasse o limite de reflexão e queime o material.

Porém, se sua tarefa principal é a marcação, incluindo marcação colorida, a potência máxima necessária é de 30 W. Caso contrário, será difícil escolher os parâmetros corretos para que a máquina marque uniformemente e não queime o material.

A velocidade, a profundidade do trabalho e o resultado final também são influenciados pela lente.

Tamanho da lente e da área de trabalho do marcador a laser

A lente focaliza o feixe de laser e suas características determinam o tamanho da área de trabalho; os mais populares são 110x110, 200x200 e 300x300 mm.

Quanto menor for a área de trabalho, menor será o ponto do feixe de laser, ou seja, maior será a densidade de energia por área. Isso significa que a intensidade do tratamento será maior. E vice-versa - quanto maior o tamanho da área de trabalho, menor será a densidade de energia por área.

Uma lente 110x110 funcionará melhor em profundidade, por exemplo, você pode fazer gravações profundas e até mesmo gravações volumétricas mais rapidamente. Este tipo de tratamento remove o material camada por camada e como resultado obtém-se uma imagem tridimensional. É assim que são feitas moedas de lembrança e pingentes. Quanto mais poderoso for o seu emissor, mais rápido você poderá realizar essa tarefa.

As lentes 200x200 e especialmente as 300x300 mm possuem uma área de trabalho correspondentemente grande, mas menor intensidade de impacto. Essas lentes são mais adequadas para marcação e são usadas principalmente quando objetos grandes e peças de trabalho precisam ser gravados.

Se você precisa de uma gravação rápida e/ou profunda, então você deve escolher uma lente 110x110 mm e o emissor mais potente.

Usar uma lente 300x300 mm com potência de 20 W é inútil para gravação. Mas esta é uma boa opção para marcação, por exemplo, tons coloridos, se o emissor tiver uma ampla faixa de frequência.

Vale a pena ter diversas lentes para diferentes tarefas. Se você possui um marcador a laser com 3 lentes, isso significa que você possui 3 marcadores diferentes, pois eles podem realizar tarefas diferentes.

Projeto de máquina de marcação

As máquinas de marcação a laser funcionam com o mesmo princípio, mas podem ter designs e métodos de foco diferentes.

Para focar, você precisa ajustar a distância entre o scanner e o material. Existem 3 maneiras de fazer isso.

3 opções de foco:

• mesa móvel . Em máquinas com scanner estático, o foco é definido com uma pequena mesa móvel com altura ajustável, por exemplo, o Wattsan СО2 LT ou o Wattsan FL LT.
• eixo vertical móvel é um suporte no qual o scanner é montado e que se move para cima e para baixo manualmente girando uma roda especial, por exemplo, o Wattsan FL TT.
• o foco automático possui o mesmo mecanismo do eixo vertical móvel, apenas o scanner encontra a posição correta automaticamente quando o botão é pressionado antes de iniciar o trabalho (possível apenas com materiais metálicos). Pode ser instalado no Wattsan FL TT .

Voltemos ao projeto da máquina; soluções diferentes são usadas para tarefas diferentes.

Tipos de corpo de marcador a laser

• O marcador padrão tem um design universal e pode ser colocado em uma mesa convencional. Adequado para aplicações de produção e hobby. Por exemplo, o Wattsan CO2 LT ou o Wattsan FL TT e o Wattsan FL LT.
• A estação de marcação é imediatamente equipada com uma conveniente mesa, dentro da qual estão alojados todos os componentes eletrônicos. Um computador de trabalho também pode ser instalado lá. A mesa possui painel com botões de controle e uma prática gaveta. Esta máquina é fácil e conveniente de integrar em uma linha de produção. Por exemplo, o Wattsan FL ST .
• É necessária uma máquina com cabine de segurança ao usar o marcador a laser em áreas sensíveis à segurança, como instituições educacionais ou shopping centers. Por exemplo, a caixa Wattsan FL TT
• O marcador a laser portátil possui um scanner portátil com um cabo longo. Pode gravar e marcar em locais de difícil acesso e em objetos pesados ou de grandes dimensões. Por exemplo, o Wattsan FL HH .

Scanner e controlador

O galvanômetro sino-galvo de alta velocidade direciona o feixe laser por meio de dois espelhos móveis; a velocidade e, mais importante, a precisão da operação dependem disso. E o controlador é a placa que gerencia todo o processo e controla a fonte do laser e o scanner.

Essas peças de máquinas não são fáceis de determinar os parâmetros de seleção, especialmente se você não tiver conhecimento técnico no assunto. Portanto, o mais importante a saber sobre o scanner e o controlador é que eles devem ser originais. Isto é necessário para explorar o potencial do emissor e utilizar todas as funcionalidades do software.

O fabricante fornece aos seus marcadores a laser o software EZ CAD, que oferece uma ampla gama de funções:

• Você pode criar objetos gráficos;
• Suporta os principais formatos raster e vetoriais;
• Pode fazer códigos de barras e códigos QR;
• Suporta uma variedade de tipos de fontes;
• Suporta dados Excel;
• Pode lidar com curvas;
• Disponível em diferentes idiomas;
• Possui muitas ferramentas;
• 265 cores para atribuir diferentes modos de marcação e muitas outras funções.

Suporte, serviço e confiabilidade do fornecedor

A última coisa a considerar ao escolher um marcador a laser é o fornecedor.

Você precisa ter certeza de obter:

• Assistência no comissionamento;
• Treinamento para trabalhar com máquina e software;
• Conselhos e respostas às suas dúvidas;
• Garantia.

Tudo isso é oferecido pela Virmer. Se precisar de ajuda para escolher um marcador a laser ou quiser saber mais sobre como trabalhar conosco, entre em contato com nossos gerentes para aconselhamento detalhado, telefone: +31208082045 ou e-mail: info@virmer.com .

Perguntas frequentes

Quanto custa um marcador a laser?

O custo do equipamento de marcação depende do uso pretendido da máquina, sua potência e opções. O preço varia entre 3.650€ e 7.550€, veja mais detalhes no nosso site .

Quanto tempo dura uma marcação a laser?

É uma imagem permanente resistente a danos mecânicos, meios ácidos e alcalinos, altas e baixas temperaturas.

Qual marcador a laser de fibra é melhor?

Depende da sua aplicação. O principal critério de seleção é a potência do emissor e da lente. Para gravação rápida e profunda ou trabalho em metais altamente refletivos, é melhor usar emissores com potência de 50W e lentes com área de trabalho de 110x100mm. Para uma marcação de alta qualidade, um emissor de 20-30 W e uma lente de 200x200 ou 300x300 mm resolverão o problema. Para mais detalhes, entre em contato com os gerentes da Virmer: +31208082045 ou e-mail: info@virmer.com .

Qual marcador a laser é melhor para hobbies?

Como escolher uma máquina de gravação a laser para casa

Para o hobby, marcadores de orçamento com emissores MaxPhotonics ou Raycus são adequados. Porém, se o seu hobby é fazer joias, você deve considerar máquinas com emissores IPG a partir de 50W. Para mais detalhes, entre em contato com os gerentes da Virmer: +31208082045 ou e-mail: info@virmer.com .

Quais materiais um marcador a laser pode marcar?

Fontes de laser CO2 marcam e gravam materiais orgânicos: compensados e todos os tipos de materiais à base de madeira, papel e papelão, couro e couro sintético, tecido, vidro e espelho, plásticos e borracha, pedra e cerâmica. Os emissores de fibra marcam e gravam metais (metais ferrosos, aço inoxidável, alumínio, titânio, etc.), plásticos e borracha, couro e couro sintético.