レーザーマーキングプロジェクトについて話し合うときによく見られる誤解の 1 つは、顧客が材料をその名前だけで説明することが多いということです。
例えば：
「ステンレスですよ。」
「アルミですよ。」
「金属に塗装してあります。」
購入の観点から見ると、この情報は役立ちます。しかし、レーザーマーキングの観点から見ると、これは単なる始まりにすぎません。
同じ材料で作られた 2 つの部品によって、まったく異なるマーキング結果が得られることがあります。その理由は、レーザーが物質自体と相互作用するだけではないためです。これは、研磨、酸化、コーティング、機械加工マーク、表面処理などの実際の表面状態と相互作用します。-
このため、テストでは完璧に見えたマーキング サンプルでも、実稼働環境で機械を設置する際にはさらに調整が必要になる場合があります。
材料名だけですべてがわかるわけではない
最近、顧客からシリアル番号マーキング用途のステンレス鋼サンプルが送られてきました。材料仕様はすべてのサンプルで同じであり、顧客は同じマーキング結果を期待していました。
ただし、テスト中に表面は異なる動作をしました。
1 つのサンプルは比較的滑らかな機械加工仕上げでした。もう 1 つは、より反射性の高い外観を持つ異なる表面処理を施したものです。一方のピースに明確なコントラストを生成するレーザー パラメータは、他方のピースには同じ視覚効果を生み出しませんでした。
この状況は珍しいことではありません。
金属加工では、レーザーマーキングが開始される前に、最終表面が製造プロセスの影響を受けることがよくあります。研削、研磨、ブラッシング、サンドブラスト、洗浄、熱処理はすべて、レーザーエネルギーの吸収方法を変える可能性があります。
このため、通常、お客様には材料情報だけではなく、実際の製品サンプルを提供していただくことをお勧めします。機械は最終的には図面に書かれた材質名ではなく表面状態を判断します。
ステンレス鋼がさまざまなマーキング効果を生み出す理由
ステンレス鋼はファイバーレーザーマーキングマシンで使用される最も一般的な材料の 1 つですが、表面状態が重要である理由の良い例でもあります。
多くのお客様は、表面を滑らかに保ちながら高いコントラストを提供するため、ステンレス鋼に黒色のマーキング効果を求めています。
このタイプのマーキングは、単に材料を除去することによって作成されるわけではありません。レーザーパラメータは、制御された表面変化を生み出すように調整されます。
ただし、安定したブラック マークを達成するには、いくつかの条件が必要です。
研磨されたステンレス鋼の表面は、ブラシをかけられた表面や粗い表面とは異なり、レーザー エネルギーを反射します。表面の状態が変化すると、同じ出力と速度の設定では同じコントラストが得られなくなる場合があります。
場合によっては、レーザー出力を上げることが正しい解決策ではないことがあります。顧客が視覚的な識別のみを必要とする場合、エネルギーが多すぎると表面の外観が損なわれたり、不必要な彫刻深さが生じたりする可能性があります。
QR コード、シリアル番号、製品ロゴなどのアプリケーションでは、通常、マーキングの最大深さよりも可読性と一貫性の方が重要です。
コーティングによってマーキングのアプローチが変わることがよくあります
私たちがお客様とよく相談するもう 1 つの状況は、コーティングされた金属です。
多くの工業製品には原材料が表示されていません。陽極酸化アルミニウム表面、粉体塗装、塗装層、またはその他の表面処理が施されている場合があります。
これらのアプリケーションでは、問題は次のようなものだけではありません。
「この素材にレーザーでマーキングできますか?」
より重要な質問は次のとおりです。
「レーザーで何が変わるのか？」
たとえば、陽極酸化アルミニウムにマーキングを行う場合、その目的は多くの場合、陽極酸化層を除去し、その下のコントラスト領域を露出させることです。このプロセスは、裸のアルミニウムに直接彫刻する場合とは異なります。
粉体塗装された金属ハウジングの場合、顧客は基材を損傷することなく、きれいなコントラスト マークを求める場合があります。{0}}
これらのアプリケーションでは、異なるパラメータ設定が必要です。過剰なエネルギーを使用すると、より深いマークが作成される可能性がありますが、必ずしも良い結果が得られるとは限りません。
テスト中は通常、最初に最終的な運用要件を確認します。顧客は読みやすいコードを求めていますか?装飾ロゴ？永久識別マーク?その答えは、レーザープロセスをどのように調整すべきかに影響します。
表面の問題は機械の問題と間違われることがあります
技術コミュニケーション中に私たちが気づいたもう 1 つのことは、お客様がマーキングの問題はレーザー出力が不十分であることを意味すると考える場合があるということです。
たとえば、QR コードが不鮮明に見えたり、コントラストが期待どおりに見えない場合があります。
多くの場合、最初の反応は次のとおりです。
「もっと強力なレーザーが必要ですか？」
しかし、実際の理由はワークに関係している可能性があります。
加工後の表面に油が残る場合があります。
コーティングの厚さが一定でない場合があります。
焦点位置は実際の表面の高さと一致しない場合があります。
材料バッチには異なる表面処理が施されている場合があります。
より高出力のレーザーでは、これらの問題を自動的に解決することはできません。{0}
このため、経験豊富なサプライヤーは通常、より強力な機械を推奨するだけでなく、マーキング プロセス全体をチェックします。
レーザー光源選択の役割
材料の表面も、さまざまなレーザー光源が存在する理由の 1 つです。
多くの金属マーキング用途には、標準のファイバー レーザー マーカーが信頼性の高いソリューションを提供します。ステンレス、鉄、アルミなどの工業用材料に幅広く使用されています。
ただし、一部のアプリケーションでは、レーザーエネルギーと表面の間の相互作用をより詳細に制御する必要があります。
たとえば、顧客がアルミニウムのカラーマーキング、敏感な表面、またはパルス制御が重要な用途でより高い柔軟性を必要とする場合、MOPA ファイバーレーザーが検討されることがよくあります。
正しい選択は実際の要件によって異なります。標準構成で必要な結果がすでに得られている場合は、より高いスペックのマシンが必ずしも必要というわけではありません。
実際の部品をテストすることが依然として最も信頼性の高いアプローチです
レーザーマーキングは、部品を配置し、パラメータを調整し、マークを作成するという単純なプロセスとして説明されることがよくあります。
実稼働環境では、通常はさらに複雑になります。
同じ機械でもワークの表面状態によって仕上がりは異なります。このため、サンプルテストはレーザーマーキングプロジェクトにおいて依然として重要な部分を占めています。
テストの成功とは、1 つのサンプルに目に見えるマークを作成することだけではありません。
より重要な問題は、実際の生産で数百または数千の部品が処理された後でも同じコントラストを維持できるかどうかです。
レーザーマーキングサプライヤーの観点から見ると、材料の表面を理解することは、レーザー出力の選択と同じくらい重要です。最良のマーキング ソリューションは、単に材料名や仕様に基づいて機械を選択するのではなく、レーザー パラメータを実際の製造条件と一致させることから生まれます。
