Fra applikasjonslaboratoriet: Hvor langt ut av fokus er det fortsatt lesbarhet?

Nedenfor finner du noen betraktninger og en serie bilder om merking av bevegelige deler. Ved merking av bevegelige deler - også kjent som"merkingi fart" - kommer i tillegg til den optiske effekten av defokusering også effekter fra synkroniseringen mellom materialbevegelse og stråleavbøyning inn i bildet. Disse effektene vil bli behandlet i en egen artikkel. Artikkelen er relatert til dette emnet: Produktmerking i bevegelse - Hvordan fungerer det? og videoveiledningen: "Tips og triks for den roterende enkoderen". I det følgende vil vi begrense oss til optisk bildebehandling.

Hvis det produseres produkter i ulike høyder på en linje, eller hvis merkestasjonen er mobil og brukes på ulike linjer, kan det oppstå problemer med fokuseringen av laserstrålen.

Uansett er det vanlig praksis å justere og teste arbeidsavstanden. Og det er en god ting. Men du kan "la kirken ligge i landsbyen" under prosessen. For med et dyktig valg av flatfeltslinse er det ikke rakettvitenskap å justere fokusposisjonen - og i noen tilfeller er det ikke engang nødvendig.

I eksemplet som er vist her, er det snakk om PVC-profiler med ulik geometri. Ettersom det noen ganger brukes myk PVC, er ikke alltid formnøyaktigheten ved merkeposisjonen konstant.

I vårt applikasjonslaboratorium var derfor det første trinnet å bestemme den maksimale merkehastigheten med laseren i ønsket effektklasse (i dette tilfellet en 10 W_CO2-laser).

Resultatet kan sees i figur 1 - ekstruderens maksimale båndhastighet kan være 14 m/min med en brennvidde på 100 mm. Det er praktisk talt ingen forskjell i merkekvaliteten mellom innstillingen i fokus og 5 mm utenfor fokus (fig. 2).

Hvis hele 10 prosent av brennvidden, dvs. 10 mm, flyttes ut av fokus ved maksimal hastighet på 14 m/min, reduseres merkekvaliteten, og prosessvinduet forlates. (Fig. 3)

I dette tilfellet er "avstandsytelsen" ikke lenger tilstrekkelig til å merke alle tegn på en pålitelig måte.

Men siden kundens faktiske prosesshastighet er betydelig lavere, og selv 5 m/min fortsatt gir en viss reserve, ble den samme testsekvensen laget på nytt med 5 m/min. Så mye kan sies på forhånd: prosessen ble betydelig mer tolerant overfor defokusering.

I dette tilfellet var fokuseringen 15 mm feil. Ettersom avstandsprestasjonene fortsatt er tilstrekkelige, er merkeresultatet svært godt - med et avvik fra fokusposisjonen på 15 prosent av brennvidden.

Faktisk er terskelen til prosessvinduet nå i underkant av 20 mm fra fokus med samme effekt, samme brennvidde og en hastighet som er redusert til 5 m/min. Den er derfor nesten doblet.

Til slutt ble brennvidden endret til 200 mm, samtidig som 10 W og 5 m/min ble beholdt.

Linjebredden på markeringen i fokus økte noe, og selv med et avvik på 50 mm fra fokusposisjonen ble det oppnådd et akseptabelt resultat for merking (fig. 6 og 7).

Hva som utgjør akseptabel merkekvalitet er derfor et spørsmål om subjektiv vurdering, så lenge det ikke stilles krav til maskinlesbarhet. Testresultatene må heller ikke tolkes som at fokusering i laserprosessen er irrelevant. Det er viktig å utvise nødvendig forsiktighet. Merkingsprosesser med produkter i bevegelse er mer krevende i så måte enn merking ved stillstand.

Det som imidlertid er slående, er det store justeringsområdet som kan oppnås i denne applikasjonen bare ved å velge brennvidde og justere merkehastigheten.

Et bredt utvalg av flatfeltlinser gjør det mulig å kompensere for avvik som skyldes posisjoneringsfeil eller ulike produkthøyder innenfor de angitte grensene, uten at det er behov for ytterligere teknologiske eller økonomiske utgifter.

I hvilken grad dette er mulig, må imidlertid avklares i hvert enkelt tilfelle. Dette skyldes at materialet, bølgelengden, merkehastigheten og ikke minst kundens forventninger også har en betydelig innflytelse her.

Hvis du har en tilsvarende applikasjon, tester vi gjerne sammen med deg hvordan prosessen kan optimaliseres med tanke på kostnadseffektivitet og kvalitet. Snakk med ekspertene våre.