Дълбочината на лазерното маркиране е неравномерна? Поетапно ръководство за отстраняване на неизправности-по-

Неравномерната дълбочина на маркиране е едно от най-честите оплаквания при производството на лазерно маркиране - и в повечето случаи лазерният източник не е виновникът. Преди да планирате обаждане до фабричен сервиз, класифицирайте правилно симптома и преминете през стандартната последователност:оптичен път → електроника/софтуер → механика → материал. Отместването на фокуса, плоскостта на работната маса, замърсената оптика, настройката на параметрите и партидите на материала представляват преобладаващата част от случаите. Само когато има съмнения за отклонение на мощността, проблеми с galvo или F-theta повреда на обектива, имате нужда от дистанционна диагностика-на ниво производител или-посещение на място.

Това ръководство обяснява как да различите четирите основни типа неравномерна дълбочина, как да проверите всяка подсистема и кога да спрете отстраняването на неизправности и да се обадите на доставчика. Когато се появяват конкретни числа, те са само представителни указания за индустрията - винаги потвърждавайте крайните настройки чрез тест-маркиране на вашия действителен материал.

1. Първо, определете какъв тип "неравномерна дълбочина" виждате

„Неравномерно“ не е точно описание на грешката. Една и съща дума може да посочи напълно различни първопричини. Започнете, като запишете точно какво виждате:

Бележка на инженера:Когато сервизното бюро получи доклад за „неравномерна дълбочина“, първият зададен въпрос обикновено е: „Кой модел е неравномерен, кои части се различават една от друга и кога е започнал?“ Този един въпрос често преполовява разследването.

2. Проверка на оптичния път 1: Фокус & Дефокус

Краткият отговор:ако повърхността на детайла не е във фокалната равнина, дълбочината ще варира.

Лазерният лъч има най-малък размер на петна и най-висока плътност на мощността точно на фокус. Преместете повърхността от тази равнина и петното нараства, енергийната плътност пада и белегът става по-лек и по-мек. Този ефект е особено очевиден при дълбоко гравиране.

Често срещани източници на разфокусиране:

• Работната маса не е плоска или самата част е изкривена, така че някои зони са извън фокалната равнина.
• Височината на повдигащата колона се е изместила или заключващият винт е разхлабен.
• Дебелините на частите в една и съща партида варират и фокусът не е -проверен повторно след смяна.
• При широко{0}}маркиране на поле краищата на шаблона попадат извън дълбочината-на-фокусния диапазон на оптичната система.
• След дълги непрекъснати прогони следата постепенно става по-светла: освен отклонението на мощността и замърсяването на лещите, термичните лещи в оптиката могат бавно да изместят фокуса. Оставете машината да се охлади и опитайте отново - ако резултатът се възстанови, вероятно е топлинен дрейф.

Фигура 1: Дори малко отклонение на фокуса причинява голям спад в плътността на мощността; колкото по-късо е фокусното разстояние, толкова по-силен е ефектът.

Как да проверите фокуса:

Вземете плосък талон за тест (в идеалния случай същият материал, който използвате в производството). Започвайки малко над детайла, направете малка маркировка на всеки 1–2 mm от височината на Z. Височината, която дава най-тъмния, отчетлив и остър ръб, е фокалната равнина. Това просто „търсене на фокус“ ​​е първата стъпка с най-висока-стойност за почти всеки проблем,-свързан с дълбочина.

На амашина за лазерно маркиране на влакна, фокусната дълбочина е плитка, така че тази проверка е особено важна. При системи с авто-фокус все пак се уверете, че сензорът е чист и референтната повърхност е същата като повърхността на частта.

3. Проверка на оптичния път 2: F-Theta леща, Galvo скенер и състояние на лещата

F-тета плоскост на лещата

F-theta лещата е проектирана да поддържа фокалната равнина почти плоска в полето за сканиране, но лещите с голямо-поле все още показват малко отклонение на фокуса между центъра и ръба. Следователно:

• Ако голям шаблон показва замъглени или по-светли ръбове, първо потвърдете отново фокалната равнина.
• Ако фокалната равнина е правилна, но ръбовете остават плитки, проблемът е свързан с F-theta плоскостта на полето на лещата. Дали спецификацията на лещата трябва да бъде променена или коригирана, трябва да се оцени от производителя въз основа на диапазона на маркиране, геометрията на детайла и параметрите на лещата. Не разглобявайте и не подменяйте обектива сами.

Фигура 2: Фокусните точки на F-тета лещата на ръба на сканиращото поле се отклоняват леко от перфектната плоска равнина.

Галво скенер

Галво скенерът управлява лъча с висока скорост. Ако огледалата са разхлабени, нулевата точка се е отклонила или драйверът не е нормален, траекторията на сканиране ще се измести или ще се повтори лошо. Видимият резултат е локално над-изгаряне, редки петна или двойни ръбове. На ниво оператор можете да проверите:

• Гладко ли звучи движението при сканиране? Има ли необичайни шумове?
• Ръбовете на шаблона показват ли ореоли или неправилно подравняване?

Ремонтът на вътрешния галван трябва да се остави на производителя.

Чистота на обектива

Прах, дим или пръски върху защитния прозорец или F-theta лещата поглъщат и разпръскват лъча, причинявайки загуба на енергия. Симптомът е или глобална по-светла следа, или по-светла област в една посока или сектор. Ежедневни действия:

• Включете екстракцията по време на маркирането, за да намалите адхезията на дима.
• Почистете защитното стъкло, като използвате препоръчаните от производителя инструменти и разтворител (първо издухайте, след това избършете, избягвайте надраскване).
• Ако F-theta лещата е замърсена до точката, в която засяга маркировката, помолете производителя да оцени почистването или подмяната.

Напомняне за безопасност:Преди да инспектирате или почистите който и да е оптичен компонент, изключете машината, изчакайте лазерният източник да спре и носете предпазни очила за лазер, предназначени за използваната дължина на вълната и мощност. Никога не гледайте директно в пътя на лъча и не докосвайте оптични повърхности с голи ръце. Лазерното обслужване включва високо напрежение и оптични опасности; не разглобявайте вътрешни компоненти, освен ако не сте квалифицирани.

Фигура 3: Галво скенерна глава с F-тета леща върху оптично лазерна система за маркиране.

4. Електрически и софтуерни проверки: захранване, пълнене и файлове с параметри

Краткият отговор: в електрическото/софтуерното измерение проверете три неща - стабилност на мощността, параметри за запълване/сканиране и параметър-последователност на файла.

1) Стабилност на мощността

Действителната лазерна изходна мощност се влияе от захранващото напрежение, работния цикъл, температурата и състоянието на лазерния източник. Ако наблюдавате „едни и същи параметри, дълбоко сутрин и плитко следобед“ или „бележката става по-светла след непрекъснато движение“, основният заподозрян е отклонението на мощността.

Какво можете да направите на ниво оператор: запишете колко време е била включена машината, температурата на околната среда и дали машината се включва и изключва често. Дали мощността наистина е намаляла и с колко, трябва да се измери от производителя с подходящи инструменти. Не отваряйте корпуса на лазерния източник, за да го тествате сами.

2) Попълване и сканиране на параметри

Промените в светло-и-тъмно вътре в един и същи модел често изобщо не са грешка на машината - това е проблем с параметъра за запълване-:

• Твърде широкото разстояние между люкове оставя видими празнини между сканираните линии, създавайки текстуриран, неравен вид.
• Твърде високата скорост на маркиране не позволява натрупването на достатъчно енергия, така че цялата маркировка е лека.
• При дълбоко гравиране стратегията на сканиране (еднопосочна, двупосочна, концентрична) и броят на преминаванията пряко влияят върху равномерността на дълбочината.

A Машина за лазерно маркиране MOPAви дава допълнителни копчета като ширина на импулса и енергия на импулса, които са полезни за настройка на цвят и дълбочина върху неръждаема стомана и титан. Ако не сте сигурни кога MOPA си струва допълнителните разходи в сравнение със стандартното Q-комутирано влакно, нашитеQ-Switched или MOPA за метална маркировкаръководство преминава през решението.

3) Параметър-съгласуваност на файла

Когато няколко машини изпълняват един и същ продукт или една машина изпълнява един и същ продукт многократно, презаписан или грешен файл с параметри е честа причина за несъответствие в дълбочината. Най-бързата проверка е да се сравни текущият файл с оригиналния файл, който е бил използван при първото одобрение на извадката.

Бележка на инженера:Веднага след като параметрите на продукта бъдат одобрени, запазете ги като специален файл с параметри и го архивирайте. Име на файла с материал, партида и дата. Много случаи на "вариация на дълбочината" се оказват файл, който е презаписан или зареден по погрешка.

Представителен сценарий (само илюстративен, а не конкретен клиентски случай)

Вземете дълбоко гравиране на неръждаема{0}}стомана върху 20 W оптичен лазерен източник с правилната F-тета леща и плосък детайл:

• Преди настройка: фокусът не е калибриран, разстоянието между щриховете е твърде широко, единичен бърз проход → вариация светло/тъмно и видима текстура вътре в шаблона.
• След настройка: фокусът е проверен и заключен, разстоянието между щриховете е намалено, скоростта е намалена, много{0}}гравиране → равномерността на дълбочината се подобрява значително.
• Компромис-: общото време на цикъл на детайл се увеличава, но преработката и бракът намаляват, така че общата продукция е по-стабилна.

Горното е представителен сценарий, базиран на типични индустриални параметри, а не конкретен клиентски случай. Действителните параметри трябва да бъдат потвърдени от вашия материал, състояние на повърхността, конфигурация на лазерен източник и резултати от тестови проби.

5. Механични проверки: работна маса, повдигаща колона и закрепване

Краткият отговор: механичното разхлабване и деформация се проявяват като промяна в дълбочината и моделът обикновено е повторим.

С какво можете да се справите в-дома си: нивелиране на работна маса и проверки за заключване на колони.

Деформацията на приспособленията е една от най-честите причини за-подовете в цеха: тънките пластини и дългите части са особено лесни за изкривяване от натиск при затягане. Променете метода на затягане и изпълнете сравнителна маркировка.

За маркиране по периферията на-осите на въртене също проверете концентричността на-осите на въртене и стабилността на скоростта на въртене.

Трик-за кръстосана проверка:Завъртете частта на 90 градуса и маркирайте отново. Ако неравномерният модел се върти заедно с частта, проблемът най-вероятно е закрепване или материал. Ако неравномерният модел остане в същата ориентация, проблемът е по-вероятно в оптичния път или системата за сканиране.

6. Граници на материала и партидата: променливата, която всеки забравя

Краткият отговор: ако оптичните, електрическите и механичните проверки са чисти, погледнете самия материал.

Лазерното маркиране е силно чувствително към материала:

• Дори една и съща марка от различни партиди може да се различава по повърхностния състав, оксидния слой и дебелината на покритието.
• Различните повърхностни покрития - пясъкоструйни, полирани, анодизирани, боядисани или покрити - имат напълно различна абсорбция.
• При дълбоко гравиране вътрешната структура (ляти, ковани или заварени области) влияе върху равномерността на дълбочината.

Как да разбера:Маркирайте две проби от материали една до друга с еднакви параметри на една и съща машина. Ако резултатът се промени при промяна на материала, не продължавайте да настройвате машината - пуснете двете партиди заедно и първо сравнете.

За несигурни материали изпратете мостра на производителя за тестово маркиране с реалния детайл, реална повърхност и реален модел. Това е много по-ефективно от отгатването на параметри от разстояние. Резултатите от тест-маркирането са обвързани с конкретната партида и състоянието на повърхността и не могат да бъдат сляпо обобщени за всички партиди.

За термо{0}}чувствителни или покрити пластмаси, aМашина за UV лазерно маркиранечесто дава по-последователни резултати, тъй като „студеният“ процес от 355 nm създава по-малка зона,-засегната от топлина.

7. Контролен списък за отстраняване на неизправности в седем-стъпки

Преминете през тези стъпки в ред. Повечето проблеми се локализират в рамките на 10-20 минути.

1. запис:Направете снимка на повредата и отбележете материала, лазерния източник, мощността, скоростта, честотата, разстоянието между щриховете и параметрите-името на файла.
2. Намерете фокус:Проверете фокуса върху тестов купон и потвърдете, че повърхността на детайла е във фокалната равнина.
3. Проверете нивото:Проверете плоскостта на работната маса и закрепването на частите; изключете изкривяване и разхлабване.
4. Проверете оптиката:Проверете чистотата на защитния прозорец и F-theta лещите; почистете, ако е необходимо.
5. Сравнете параметрите:Маркирайте една и съща част с различно разстояние между люкове, скорост и стратегия за сканиране и потърсете модела на промяната. За групата параметри, която контролира пропускателната способност най-много - скорост на сканиране, щриховка и закъснения - вижте нашатабавна скорост на лазерно маркиране? 5 параметъраръководство.
6. Кръстосана-проверка:Маркирайте същите параметри на различна част и различен материал, за да разделите причините за машината, параметрите и материала.
7. документ:Запишете какво се е променило на всяка стъпка. Стъпката, при която се променя симптомът, е мястото, където живее първопричината.

8. Кога да се обадите на производителя

Спрете самостоятелно-отстраняването на неизправности и се свържете с доставчика, ако видите някое от следните:

Често задавани въпроси

Въпрос: Центърът е дълбок, а краищата са светли - какво да направя първо?

О: Първо се уверете, че детайлът е нивелиран и във фокалната равнина. Ако краищата на големите-поля все още са светли след това, проблемът е свързан с F-тета плоскостта на полето на лещата; свържете се с производителя, за да прецените дали спецификацията на обектива отговаря на вашия диапазон на маркиране.

В: Една и съща партида части, различна дълбочина на всяка - защо?

О: Приоритетни проверки: последователност на височината на приспособлението (проверяван ли е фокусът отново-след всяка смяна?), разлики в партидите на материала и дали файлът с параметри е презаписан. Пуснете три проби една до друга; причината обикновено става очевидна веднага.

Въпрос: Същата машина маркира все по-леко и по-леко с течение на времето - какво се случва?

О: Съмнение за замърсяване на лещата и отклонение на мощността в този ред. Първо почистете защитния прозорец, след това запишете дали проблемът се появява, след като машината е работила известно време. Ако продължава, помолете производителя да измери действителната изходна мощност на лазера.

В: Променихме материала и същите параметри изглеждат много по-зле - машината повредена ли е?

О: Вероятно не. Лазерното маркиране е чувствително към състоянието на партидата и повърхността. Пуснете двете партиди една до друга, за да потвърдите съществена разлика, след което решете дали да коригирате параметрите или да изпратите проби за тестване. Не бързайте да сменяте машината.

В: Дисплеят на мощността не се е променил, но знакът е ясно по-светъл - защо?

A: Показаната мощност и действителната мощност не винаги са еднакви. Първо проверете фокуса и чистотата на обектива, а след това помислете за дрейфа на мощността. Действителното измерване на мощността изисква инструменти на производителя; не отваряйте лазерния източник сами.

Нуждаете се от помощ за настройка на лазерно маркиране?

Неравномерната дълбочина обикновено може да се проследи до малък брой променливи за настройка. Ако сте преминали през контролния списък и все още се нуждаете от поддръжка, нашият екип може да извърши тестови оценки на вашите действителни проби и да ви помогне да заключите стабилни параметри. За по-широк поглед върху избора на машини вижте нашияръководство за закупуване на машина за лазерно маркиране.