Fra applikationslaboratoriet: Hvor langt ude af fokus er der stadig læsbarhed?

Nedenfor finder du nogle overvejelser og en række billeder om mærkning af bevægelige dele. Ved mærkning af bevægelige dele - også kendt som"mærkningi farten" - kommer der ud over den optiske effekt af defokusering også effekter fra synkroniseringen mellem materialebevægelse og stråleafbøjning i spil. Disse effekter vil blive behandlet i en separat artikel. Artiklen er relateret til dette emne: Produktmærkning i bevægelse - Hvordan fungerer det? og videovejledningen: "Tips og tricks til encoderen". I det følgende vil vi begrænse os til optisk billeddannelse.

Hvis der fremstilles produkter i forskellige højder på en linje, eller hvis mærkestationen er mobil og bruges på forskellige linjer, kan der opstå problemer med at fokusere laserstrålen.

Under alle omstændigheder er det almindelig praksis at justere og kontrollere arbejdsafstanden. Og det er en god ting. Men man kan godt "lade kirken blive i landsbyen" undervejs. Med et dygtigt valg af fladfeltslinse er det trods alt ikke raketvidenskab at justere fokuspositionen - og i nogle tilfælde er det ikke engang nødvendigt.

Eksemplet her involverer PVC-profiler med forskellige geometrier. Da der nogle gange bruges blød PVC, er formnøjagtigheden ved mærkningspositionen ikke altid konstant.

I vores applikationslaboratorium var det første skridt derfor at bestemme den maksimale mærkningshastighed med laseren i den ønskede effektklasse (i dette tilfælde en 10 W_CO2-laser).

Resultatet kan ses i figur 1 - ekstruderens maksimale båndhastighed kunne være 14 m/min med en brændvidde på 100 mm. Der er stort set ingen forskel i mærkningskvaliteten mellem indstillingen i fokus og 5 mm uden for fokus (fig. 2).

Hvis der ved den maksimale hastighed på 14 m/min flyttes hele 10 procent af brændvidden, dvs. 10 mm, ud af fokus, reduceres mærkningskvaliteten, og procesvinduet forlades. (Fig. 3)

I dette tilfælde er "afstandsydelsen" ikke længere tilstrækkelig til at markere alle tegn pålideligt.

Men da kundens faktiske proceshastighed er betydeligt lavere, og selv 5 m/min stadig giver en vis reserve, blev den samme testsekvens oprettet igen ved 5 m/min. Så meget kan siges på forhånd: Processen blev betydeligt mere tolerant over for defokusering.

I dette tilfælde var fokus 15 mm forkert. Da afstandsydelsen stadig er tilstrækkelig, er mærkningsresultatet meget godt - med en afvigelse fra fokuspositionen på 15 procent af brændvidden.

Faktisk er tærsklen for procesvinduet nu lige under 20 mm væk fra fokus med samme effekt, samme brændvidde og en hastighed, der er reduceret til 5 m/min. Den er altså næsten fordoblet.

Endelig blev brændvidden ændret til 200 mm, mens man beholdt 10 W og 5 m/min.

Mærkningens linjebredde i fokus steg en smule, og selv med en afvigelse på 50 mm fra fokuspositionen blev der opnået et acceptabelt mærkningsresultat (fig. 6 og 7).

Hvad der udgør en acceptabel mærkningskvalitet, er derfor et spørgsmål om subjektiv vurdering, så længe der ikke kræves maskinlæsbarhed. Testresultaterne skal heller ikke tolkes som om, at fokusering i laserprocessen er irrelevant. Det er vigtigt at udvise den nødvendige omhu. Mærkningsprocesser med produkter i bevægelse er mere krævende i denne henseende end mærkning ved stilstand.

Det, der er slående, er det store justeringsområde, der kan opnås i denne applikation ved blot at vælge brændvidde og justere mærkningshastigheden.

Et bredt udvalg af fladfeltslinser gør det muligt at kompensere for afvigelser forårsaget af positioneringsfejl eller forskellige produkthøjder inden for de viste grænser uden behov for yderligere teknologiske eller økonomiske udgifter.

I hvilket omfang dette er muligt, skal dog afklares fra sag til sag. Det skyldes, at materialet, bølgelængden, mærkningshastigheden og sidst, men ikke mindst, kundens forventninger også har en betydelig indflydelse her.

Hvis du har en tilsvarende applikation, vil vi gerne samarbejde med dig om at kontrollere, hvordan processen kan optimeres med henblik på omkostningseffektivitet og kvalitet. Tal med vores eksperter.