Från applikationslabbet: Hur långt ur fokus är läsbarheten fortfarande god?

Nedan hittar du några överväganden och en serie bilder om märkning av rörliga delar. Vid markering av rörliga delar - även kallad"markeringi farten" - uppstår förutom den optiska effekten av defokusering även effekter från synkroniseringen mellan materialrörelsen och strålens avböjning. Dessa effekter kommer att behandlas i en separat artikel. Artikeln är relaterad till detta ämne: Produktmärkning i rörelse - Hur fungerar det? och videohandledningen: "Tips och tricks för shaft encoder". I det följande kommer vi att begränsa oss till optisk bildbehandling.

Om produkter med olika höjd tillverkas på en linje eller om märkningsstationen är mobil och används på olika linjer, kan det uppstå problem vid fokuseringen av laserstrålen.

I vilket fall som helst är det vanligt att justera och verifiera arbetsavståndet. Och det är en bra sak. Man kan dock "lämna kyrkan i byn" under processen. Med ett skickligt val av flatfältsobjektiv är det trots allt ingen konst att justera fokusläget - och i vissa fall är det inte ens nödvändigt.

I exemplet som visas här handlar det om PVC-profiler med olika geometri. Eftersom mjuk PVC ibland används är formnoggrannheten vid märkningspositionen inte alltid konstant.

I vårt applikationslaboratorium var därför det första steget att bestämma den maximala märkningshastigheten med lasern i önskad effektklass (i det här fallet en 10 W_CO2-laser).

Resultatet kan ses i figur 1 - extruderns maximala bandhastighet kan vara 14 m/min med en 100 mm fokallängd. Det finns praktiskt taget ingen skillnad i märkningskvalitet mellan inställningen i fokus och 5 mm utanför fokus (fig. 2).

Om hela 10 procent av brännvidden, dvs. 10 mm, flyttas ur fokus vid maxhastigheten 14 m/min, försämras märkningskvaliteten och processfönstret lämnas. (Fig. 3)

I det här fallet är "avståndsprestandan" inte längre tillräcklig för att märka alla tecken på ett tillförlitligt sätt.

Men eftersom kundens faktiska processhastighet är betydligt lägre och även 5 m/min fortfarande erbjuder en viss reserv, skapades samma testsekvens igen med 5 m/min. Så mycket kan sägas på förhand: processen blev betydligt mer tolerant mot defokusering.

I det här fallet var fokuseringen 15 mm fel. Eftersom avståndsprestandan fortfarande är tillräcklig är märkningsresultatet mycket bra - med en avvikelse från fokuspositionen på 15 procent av brännvidden.

Faktum är att processfönstrets tröskel nu ligger strax under 20 mm från fokus med samma effekt, samma brännvidd och en hastighet som minskats till 5 m/min. Den har alltså nästan fördubblats.

Slutligen ändrades brännvidden till 200 mm samtidigt som 10 W och 5 m/min behölls.

Linjebredden på markeringen i fokus ökade något och även med en avvikelse på 50 mm från fokuspositionen uppnåddes ett acceptabelt markeringsresultat (fig. 6 och 7).

Vad som utgör acceptabel märkningskvalitet är därför en fråga om subjektiv bedömning, så länge maskinläsbarheten inte krävs. Testresultaten ska inte heller tolkas som att fokusering i laserprocessen är irrelevant. Det är viktigt att vidta nödvändiga försiktighetsåtgärder. Märkningsprocesser med rörliga produkter är mer krävande i detta avseende än markeringar som står stilla.

Det som är slående är dock det breda justeringsområde som kan uppnås i denna applikation genom att helt enkelt välja brännvidd och justera märkningshastigheten.

Ett brett urval av plana linser gör det möjligt att kompensera för avvikelser på grund av positioneringsfel eller olika produkthöjder inom de gränser som visas utan att behöva ytterligare tekniska eller ekonomiska utgifter.

I vilken utsträckning detta är möjligt måste dock klargöras från fall till fall. Detta beror på att materialet, våglängden, märkningshastigheten och, sist men inte minst, kundens förväntningar också har ett betydande inflytande här.

Om du har en motsvarande applikation verifierar vi gärna tillsammans med dig hur processen kan optimeras med avseende på kostnadseffektivitet och kvalitet. Prata med våra experter.