Longsheng

В области лазерной обработки,Трэнд и гравюра - две основные технологии, которые часто используются для поверхностной обработки материаловтакие как металлы, стекло и пластмассы. Хотя оба полагаются на высокую энергию лазерного пучка для достижения модификации материала, существуют значительные различия в их принципах работы, глубине обработки, эффектах поверхности и сценариях применения. В этой статье будет систематически анализировать основные различия между ними по измерениям технических принципов, характеристик обработки, адаптивности материала и типичных применений.

Что такое лазерное травление?

Лазерное травление - это технология обработки поверхностиВ нем используется высокоэнергетический лазерный луч для локального нагрева поверхности материала для физического или химического модификации, тем самым образуя постоянную марку, рисунок или текстуру. Его основной принцип состоит в том, чтобы расплавлять, окислять, изменение фазы или микроструктуру изменяют поверхностный материал посредством взаимодействия между лазером и материалом, образуя контрастную разницу, видимую невооруженному глазу.

Каковы преимущества и недостатки лазерного травления?

Анализ преимуществ и недостатков лазерного травления

Преимущества

Высокая точность и разрешение на микронном уровне

Лазерное травление может достичь точности ширины линии 10 ~ 50 мкми могут отмечать микро -QR -коды или точные шкалы в таких сценариях, как упаковка чипов и медицинские устройства, соблюдение строгих стандартов, таких как ISO 13485.

Поддержание целостности поверхности

Приводятся только неглубокая модификация (окисление расплавленного) <0,1 мм, и механические свойства материала субстрата практически не затронуты, что подходит для сценариев, которые чувствительны к структурной прочности, такие как аэрокосмические части алюминиевого сплава.

Неконтактная обработка

Никаких проблем с износом инструмента, обработка без деформации может быть достигнута для гибких материалов (таких как силиконовые и тонкоплентные схемы), а скорость урожайности может достигать более 99,5%.

Возможность высокоскоростной обработки

Сверхбыстрые лазеры с частотой пульса 100 ~ 500 кГц могут завершить высококонтрастную маркировку нанержавеющая стальПоверхности со скоростью 2000 мм/с, и эффективность производства значительно выше, чем традиционная шелковая печать.

Широкая адаптивность материала

Можно отрегулировать длину волны (например, 355 нм УФ -лазерное стекло) и параметры импульса, можно обработать металлы, керамика, пластмассы и даже биосовместимые материалы (такие как Peek).

Недостатки

Ограничение глубины

Максимальная глубина травления обычно ≤0,3 мм, который не может удовлетворить потребности глубокого рельефа или функциональных канавок (таких как обработка герметичного кольца).

Контраст зависит от материалов

На некисцидизированных материалах (таких как чистое золото) контраст маркировки может составлять всего 15%, поскольку невозможно сформировать слой разработки цветового развития, а также требуется дополнительное опрыскивание разработчика.

Риск затронутой тепловой зоны (HAZ)

Несмотря на низкий тепловой вход, микроскопическая деформация 5 ~ 10 мкм все еще может происходить при обработке тонкостенных деталей (например, листы нержавеющей стали толщиной 0,2 мм).

Проблемы высокозапрошенных материалов

Для высокоотражающих металлов, таких какмедь и алюминийТребуются динамическая система фокусировки гальванометра и анти-отражающее покрытие, что увеличивает стоимость оборудования на 30%~ 50%.

Что такое лазерная гравюра?

Лазерная гравюра-это технология неконтактной обработки, основанная на технологии ЧПУ и лазерной энергии. Он использует лазерный луч высокой энергии, чтобы мгновенно растопить или испарить поверхность материала, тем самым образуя постоянную марку, рисунок или трехмерную структуру. Его основной принцип заключается в использовании взаимодействия между лазером и материалом для достижения глубокой обработки путем физического удаления материала.

Каковы преимущества и недостатки лазерной гравировки?

Анализпреимущества и недостатки лазерной гравировки

Преимущества

Высокая управляемость глубины

Лазерная гравюра может достичь глубины гравировки 0,1 ~ 8 мм(В зависимости от материала и лазерной мощности) и может обрабатывать трехмерные рельефы и функциональные канавки (такие как герметизация канавки и направляющие канавки), удовлетворение требований к глубине промышленного класса.

Широкая совместимость материала

Применимо к металлам (сталь, титан), неметаллы (древесина, акрил, стекло) и композитные материалы (пластика с армированным углеродным волокном), особенно хорошо для обработки текстуры гравировки органических материалов (кожа, древесина).

Высокая эффективность обработки

Используя мощные непрерывные лазеры (такие как 100 ~ 500 Вт CO₂ лазеры), скорость гравировки может достигать 3000 мм/с, что подходит для массового производства (например, массовая гравировка признаков).

Значительный тактильный эффект

Испаривание материала образует четкую депрессию с ясным прикосновением, которая подходит для сцен, которые требуют тактильного распознавания, таких как логотипы Брайля и коды против Counterfeiting.

Нет расходных материалов и защиты окружающей среды

Чистый процесс физической абляции, жидкость химических отходов не генерируется, и она соответствует стандартам защиты окружающей среды ROHS.

Недостатки

Большая зона, пораженная теплом (HAZ)

Высокотемпературная абляция приведет к тепловой диффузии, что может привести к деформации субстрата 0,1 ~ 0,3 мМ на тонких пластинчатых материалах (таких как 0,5 мМ алюминиевая пластина).

Материальные ограничения

Высоко отражающие металлы (такие как медь и золото) требуют использования волоконно -волоконно -лазеров (1064 нм) со вспомогательным газом (азотом) для подавления отражения;

Некоторые пластмассы (такие как ПВХ) подвержены высвобождению токсичных газов при нагревании, и требуется специальная система выхлопных газов.

Высокая шероховатость поверхности

Шероховатость гравированной поверхности составляет RA 1,5 ~ 12 мкм (металлический материал), и для достижения зеркального эффекта требуется вторичная полировка.

Стоимость оборудования и потребление энергии

Стоимость покупки высокомощного лазера (например, 500 Вт волоконно-волоконно-лазер) в 2-3 раза больше, чем у устройства для травления, а потребление энергии достигает от 10 до 20 кВт/ч.

Риск карбонизации органических материалов

Материалы, такие как древесина и кожа, легко карбонизируются из -за высоких температур во время гравюры, и на краях могут появляться следы окунь (глубина карбонизации составляет от 0,05 до 0,2 мм).

В чем разница между лазерным травлением и гравировкой?

Ниже приведена таблица сравнения основных различиймежду лазерным травлением и лазерной гравировкой, покрытие размеров, таких как физический механизм, параметры процесса и характеристики применения:

Сводка ключевых различий

Энергетический механизм:

• Трэнд: энергия фотона непосредственно разрушает химические связи (холодная обработка)
• Гравировка: тепловая энергия вызывает плавление/испарение материала (горячая обработка)

Материальный ответ:

• Трэнд: зависит от характеристик поглощения света материала (например, чувствительные к ультрафиолетовому излучениям материалы)
• Гравировка: зависит от теплопроводности и температуры плавления материала

Логика выбора процесса:

• Выберите травление: нужна высокая точность, мелкая маркировка, чувствительные к тепло (например, биосовместимые устройства)
• Выберите гравюр: нужно трехмерное прикосновение, глубокая обработка, нечувствительные к Heat (например, номера инструментальной стали)

Эта таблица может использоваться в качестве справочного отбора. В реальных приложениях необходимо объединить спектральный анализ материала и термодинамическое моделирование для оптимизации параметров.

Почему травление сохраняет целостность материала лучше?

В области точного производства поддержание целостности материала напрямую определяет производительность продукта и срок службы. По сравнению с традиционными процессами гравировки лазерное травление хорошо работает в контроле тепловых повреждений, оптимизации распределения напряжений и удержании производительности усталости.LS использует сканирующую электронную микроскопию (SEM)и данные обнаружения дифракции рентгеновских лучей (XRD) для глубокого анализа его микроскопического механизма.

1. Налоуровневое управление зоной, затронутой тепловой, (HAZ)

(1) Основные различия в режимах энергетического действия
① Процесс травления:

Используя холодный механизм (фотохимическое разложение), глубина затронутой тепловой зоны (HAZ) составляет ≤5 мкм (в соответствии с стандартом ISO 16700).

Типичные данные: HAZ алюминиевого сплава после травления составляет всего 3,2 мкм (обнаружение SEM, увеличение в 5000 раз)

② Процесс гравировки:

Полагаясь на механизм термической абляции, глубина HAC составляет ≥50 мкм (тепловая диффузия приводит к уколнению зерна)

304 Гравировка нержавеющей стали HAZ достигает 78 мкм(Металлографическое наблюдение, стандарт GB/T 13298)

2. Научная регуляция распределения остаточного стресса

(1) Эффект изменения типа поверхностного напряжения
① Ограбленная поверхность:

Образование слоя сжатия напряжений (15-20 МПа), генерируемого быстрого затвердевания расплавленного слоя

Сжатие сжатия может ингибировать распространение трещины (измерение XRD, стандарт ASTM E915)

②Выгравированная поверхность:

Производство растягивающего напряжения (180-220 МПа), вызывая искажение решетки из-за теплового сокращения

Растяжение напряжения увеличивает хрупкость материала на 30% (см. Тест JIS Z 2283)

(2) Сравнение градиента стресса

3. Значительные преимущества в усталостной жизни

(1) Сравнительный эксперимент авиационного алюминиевого сплава
① Группа травления:

Уровень прочности усталости 95% (100% эталон исходного материала, стандарт ASTM E466)

Цикл инициации трещины продлен до 1,2 × 10^6 раз (тест на изгиб вращения)

② Группа гравюра:

Сила усталости снизилась до 80%

Трещины появились заранее при 5 × 10^5 раз (вызванной концентрацией напряжения)

(2)Тест на медицинское устройство нержавеющей стали
Требительное хирургическое лезвие: срок службы циклической нагрузки ≥5000 раз (ISO 13485 Стандарт)

Грейвейское оборудование: жизнь снижена до 3800 раз (поверхностные вмятины вызывают концентрацию напряжения)

4. Предложения по выбору сценариев приложения

Лазерное травление предпочтительнее:

• Аэрокосмические структурные детали: Маркировка кожи крыла (HAZ <5 мкм для обеспечения силы)
• Имплантируемые медицинские устройства:Титановый сплавМаркировка ногтей кости (сжимающее напряжение для предотвращения биокоррозии)
• Точные электронные компоненты: 5G -антенное травление (чтобы избежать ослабления сигнала, вызванного микротрещинами)

Используйте технологию гравюры с осторожностью:

• Тонкостенные детали с толщиной стенки ≤0,3 мм (риск тепловой деформации)
• Запчасти для усталости высокого цикла (такие как лезвия двигателя)

Лазерное травление защищает внутренние свойства материалов на наноразмерных с помощью двух основных механизмов: невозможные доминантные эффекты и генерация сжатия. Этот процесс стал незаменимым решением для высоких областей, таких как аэрокосмическая и биомедицина, которая занимается производством с нулевым дефектом (ZDM). Процесс должен быть оптимизирован на основе таких параметров, как толщина материала и среда обслуживания в сочетании с анализом напряжений конечных элементов (FEA).

Как выбрать между травлением и гравировкой для промышленной отслеживаемости?

В эпоху промышленности 4.0 прослеживаемость жизненного цикла продукта стала основным требованием для управления качеством. Как основные технологии идентификации, лазерное травление и гравюра имеют значительные различия в приложениях отслеживания.LS предоставляет руководящие принципы выбора процессов, основанные на ключевых показателях, таких как точность QR-кодаЭкологическая толерантность и адаптивность производственной линии.

1. Точность QR -кода и стандартное соответствие

(1) Сравнение ширины линий и плотности информации

Логика выбора:

Торюн является обязательным для микро компонентов (<5 мм²), таких как медицинские имплантаты и полупроводниковые пластины

Гравюра применима к макрокомпонентам, таким как автомобильное шассии большие формы

2. Данные тестирования экологической толерантности

(1) Сравнение коррозионной устойчивости

Типичные случаи:

Морские инженерные крепостные изделия из нержавеющей стали: Травление + пассивационная обработка для достижения 10 лет читаемости в окружающей среде морской воды

Автомобильный блок двигателя: гравюра + керамическая глазурь

3. Совместимость материалов и производственных линий

(1) Применимый спектральный анализ материалов

2. Эффективность производственной линии и экономика

Оборудование для травления:

Скорость: 5000 мм/с (маркировка одного QR -кода занимает всего 0,2 секунды)

Потребляемая мощность: ≤3 кВт/ч (ультрафиолетовый лазер)

Гравивное оборудование:

Скорость: 800 мм/с (гравировка с глубиной 0,5 мм занимает 1,5 секунды)

Потребляемая мощность: ≥10 кВт/ч (500 Вт волоконно -волоконно -лазер)

4. Дерево решений на основе сценариев

(1) Условия для приоритета лазерному травлению

① Требования к высокой устойчивости:

2D -код идентификация микроэлектронных компонентов (пакет 0201)

UDI уникальная идентификация устройства хирургических инструментов (FDA 21 CFR Часть 11)

② Обслуживание в суровых условиях:

Ядерное энергопотребление (устойчивость к окислению радиации)

Контейнеры из нержавеющей стали пищевой продовольствия (прямой контакт с кислотой и щелочной средой)

③ Материалы чувствительных к тепло:

Датчики полимерной пленки (температурная стойкость <80 ℃)

Биорезорбируемые сплавы с магниями (температура обработки <100 ℃)

2. Условия для приоритета лазерной гравировке

① Требования к глубокому тактильному распознаванию:

Идентификация Брайля (глубина ≥0,4 мм, EN ISO 17351)

Противоречивая кодирование тяжелой техники (требуется тактильная проверка)

② Недооценка массового производства:

VIN Code Paration Гравировка автомобилей (более 30 штук в минуту)

Логистические штрих -коды для деревянных поддонов (не нужно их надолго сохранять)

5. Инновационное решение гибридных процессов

Для сложных сцен можно использовать композитный процесс травления + гравировки:

Точный базовый код + глубокая граница:

Во -первых, используйте травление для генерации кода основного кода матрицы данных 20 × 20 (ширина линии 0,1 мм)

Затем используйте гравировку, чтобы добавить 1 мм глубиной защитной границы (для предотвращения механического износа)

Многослойная обработка материала:

Поверхностное травление невидимого кода отслеживания (развитие ультрафиолетового возбуждения)

Глубокий гравюрный код (ежедневное визуальное распознавание)

Краткое содержание

АОсновная разница между лазерным травлением и гравировкойлежит в разнице в реакции материала, вызванной энергетическим механизмом. При выборе вам необходимо рассмотреть три основных фактора постоянства марки, целостность субстрата и эффективность производства. Поскольку лазерная технология развивается в направлении высокой мощности и сверхпрочных импульсов, применение слияния двух процессов станет новым нормальным для точного производства. Рекомендуется, чтобы пользователи отдали приоритет для составных лазерных рабочих станций с многомодальными возможностями обработки при выборе оборудования.

📞 Телефон: +86 185 6675 9667
📧 Электронная почта: info@longshengmfg.com
🌐 Веб -сайт:https://lsrpf.com/

Отказ от ответственности

Содержание этой страницы предназначено только для информационных целей.LS SeriesНикаких представлений или гарантий каких -либо видов, явных или подразумеваемых не представлены относительно точности, полноты или достоверности информации. Не следует выяснить, что параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные функции, качество материалов и тип или качество изготовления, которые сторонний поставщик или производитель предоставит через сеть Longsheng. Это обязанность покупателяПопросите цитату для деталейЧтобы определить конкретные требования для этих частей.Пожалуйста, свяжитесь с нами, узнайте больше информацииПолем

LS Команда

LS-ведущая отраслевая компанияСосредоточьтесь на пользовательских производственных решениях. С более чем 20 -летним опытом работы более 5000 клиентов, мы сосредоточены на высокой точностиОбработка с ЧПУВИзготовление листового металлаВ3D -печатьВИнъекционное формованиеВметаллическая штамповка,и другие универсальные производственные услуги.
Наша фабрика оснащена более чем 100 современными 5-осевыми обрабатывающими центрами и является сертифицированным ISO 9001: 2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения для клиентов в более чем 150 странах мира. Будь то низкое объем производства или массовая настройка, мы можем удовлетворить ваши потребности с самой быстрой доставкой в ​​течение 24 часов. выбиратьLS TechnologyЭто означает выбор эффективности, качества и профессионализма.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт:www.lsrpf.com

Часто задаваемые вопросы