Xác định laser 3D đại diện cho một tiến bộ đáng kể so với các hệ thống 2D truyền thống, cho phép đánh dấu chính xác, tốc độ cao trên đường cong, bất thường,và bề mặt đa cấp mà không ảnh hưởng đến độ tập trung hoặc chất lượngKhông giống như đánh dấu 2D, được giới hạn trong một mặt phẳng tiêu cự cố định, hệ thống 3D điều chỉnh động điểm tiêu cự của nó trong thời gian thực.Khả năng này làm cho nó thiết yếu cho các ứng dụng trong các ngành công nghiệp như ô tô, điện tử, và thiết bị y tế, nơi hình học phần phức tạp được giao tiếp
Sự khác biệt cơ bản trong hoạt động của máy đánh dấu laser 3D nằm trong khả năng điều khiển khoảng cách tiêu cự của chùm tia laser, thường đạt được bằng cách sử dụng mộthệ thống lấy nét động(thường được gọi là mộtMáy quét galvo 3 trụchoặc hệ thống lấy nét trước).
Hệ thống máy đánh dấu laser 3D bao gồm một số thành phần quan trọng:
- Nguồn laser:Tạo ra chùm tia laser năng lượng cao (ví dụ: laser sợi, tia UV hoặc CO2, tùy thuộc vào vật liệu).
- Máy quét Galvanometer (Galvo):Đây là "đầu đánh dấu". Nó chứa hai gương tốc độ cao (dòng X và Y) hướng chùm tia laser qua lĩnh vực làm việc, hình thành mô hình mong muốn.
- Kính lấy nét động (Trục Z):Đây là thành phần cho phép chức năng 3D. Đó là một hệ thống gương hoặc ống kính bổ sung có thể di chuyển nhanh theo đường quang học.
- Hệ thống điều khiển và phần mềm:Nó xử lý dữ liệu thiết kế 3D CAD, tính toán tọa độ X, Y và Z chính xác cho toàn bộ đường đánh dấu,và điều khiển bộ quét galvo và gương lấy nét động trong đồng bộ hoàn hảo.
- F-Theta Lens (Tìm chọn/Phân biệt):Trong một hệ thống 2D, ống kính F-theta là ống kính lấy nét cuối cùng.chức năng của nó có thể được tích hợp hoặc thay thế bằng một thiết lập quang học khác nhau để phù hợp với việc lấy nét động và kích thước trường lớn hơn.
Quá trình đánh dấu 3D là một sự phối hợp tinh vi của phần cứng và phần mềm:
-
Thiết kế 3D và nhập dữ liệu:Biểu tượng mong muốn (logo, số hàng loạt, mẫu) được tạo hoặc tải vào phần mềm đánh dấu.Trục Z (thần độ/độ cao)thông tin về bề mặt mục tiêu.
-
Tính toán phần mềm:Phần mềm 3D chuyên biệt tính toán vị trí của gương lấy nét động cần thiết cho chùm tia laser để chạm vào bề mặt ở điểm lấy nét lý tưởng chomỗi điểmtrong hồ sơ đánh dấu.
-
Điều chỉnh lấy nét động:Khi các gương galvanometer X và Y nhanh chóng quét laser trên bề mặt, gương tập trung trục Z di chuyển liên tục để duy trì một điểm laser tập trung hoàn hảo.
-
Phản ứng đánh dấu:chùm tia laser năng lượng cao tập trung tương tác với vật liệu, gây ra một dấu hiệu vĩnh viễn thông qua các quá trình nhưcarbon hóa(đối tối),tạo bọt(đánh sáng / nâng bề mặt, phổ biến trên nhựa),khắc(làm sạch vật liệu), hoặcsơn(thay đổi màu sắc trên kim loại).12
Khả năng điều khiển điểm lấy nét trong trục Z cung cấp một số lợi ích chính:
| Tính năng | Đánh dấu laser 3D | Nhãn laser 2D |
|---|---|---|
| Bề mặt | Các đường cong, độ dốc, hình trụ và hình cầu phức tạp | Các bề mặt phẳng hoặc cong nhẹ trong một mặt phẳng tiêu cự cố định |
| Độ sâu đánh dấu | Chụp sâu dễ dàng với điều chỉnh lấy nét tự động thời gian thực | khắc sâu khó khăn đòi hỏi phải điều chỉnh bằng tay của mảnh làm việc hoặc đầu laser |
| Khu vực đánh dấu | Khu vực đánh dấu lớn, đồng đều | Khu vực nhỏ, cố định |
| Xử lý | Các bộ phận phức tạp chỉ cần một thiết lập | Các bề mặt không đều có thể yêu cầu nhiều thiết lập |
Về cơ bản, một máy đánh dấu laser 3D cung cấp tính linh hoạt và chính xác để đánh dấu vĩnh viễn các sản phẩm của hầu hết mọi hình dạng,mà là vô giá cho sản xuất hiện đại với các thiết kế phần ngày càng phức tạp.