Różnice między laserami UV i światłowodowymi w grawerowaniu materiałów

Wybór odpowiedniej technologii grawerowania laserowego może być trudnym zadaniem. Lasery UV i lasery światłowodowe, choć pozornie podobne, mają odmienne mocne i słabe strony. Ten artykuł zawiera dogłębną analizę tych dwóch technologii, pomagając podjąć świadomą decyzję w oparciu o konkretne potrzeby.

Zarówno lasery światłowodowe, jak i UV wykorzystują szybkie, precyzyjne systemy galwanometryczne, ale ich podstawowe zasady działania znacznie się różnią. Lasery światłowodowe działają w spektrum podczerwieni (długość fali 1064 nm), wykorzystując energię cieplną do grawerowania i znakowania materiałów. Doskonale sprawdzają się w przypadku metali i niektórych tworzyw sztucznych, ale mają trudności z materiałami wrażliwymi na ciepło, takimi jak szkło i drewno.

Lasery UV (długość fali 355 nm), z drugiej strony, wykorzystują światło ultrafioletowe, które jest absorbowane przez szerszy zakres materiałów. Opierają się na reakcjach fotochemicznych, a nie na energii cieplnej, co czyni je idealnymi dla podłoży wrażliwych na ciepło.

Lasery światłowodowe zapewniają głębokie grawerowanie na metalowych kartach z doskonałym kontrastem, oferując szybkie przetwarzanie, które znacznie poprawia wydajność. Mogą również wydajnie ciąć grubsze metalowe karty. Lasery UV wytwarzają płytsze, ale bardzo szczegółowe grawerowania z doskonałym kontrastem na metalowych powierzchniach, chociaż brakuje im możliwości cięcia laserów światłowodowych.

Obie technologie dobrze sprawdzają się na anodowanym aluminium. Lasery światłowodowe szybko usuwają warstwę anodowaną, aby odsłonić błyszczący metal pod spodem, a lasery światłowodowe MOPA umożliwiają grawerowanie w skali szarości. Lasery UV tworzą znaki o wysokim kontraście z drobnymi szczegółami dzięki mniejszemu rozmiarowi plamki lasera, co jest szczególnie zauważalne w projektach o wielkości submilimetrowej.

Lasery światłowodowe wyraźnie przewyższają w zastosowaniach ze stali nierdzewnej, umożliwiając głębokie grawerowanie i tworzenie trwałych znaków za pomocą technik takich jak czarne wyżarzanie. Lasery światłowodowe MOPA mogą nawet wytwarzać efekty pełnokolorowe na stali nierdzewnej i tytanie. Lasery UV są ograniczone do płytkich, jasnych grawerunków na stali nierdzewnej.

Lasery UV doskonale sprawdzają się w przypadku tworzyw sztucznych, szczególnie kolorowych i przezroczystych akryli, gdzie lasery światłowodowe często zawodzą. Wytwarzają gładkie, kontrastowe grawerowania z minimalnym uszkodzeniem termicznym. Chociaż oba mogą znakować niektóre białe i czarne tworzywa sztuczne, lasery UV generalnie zapewniają lepsze wyniki w przypadku większości rodzajów tworzyw sztucznych.

Lasery UV są wyjątkowo zdolne do grawerowania bezpośrednio na szkle, tworząc efekty matowe bez pękania. Mogą nawet wytwarzać grawerowania osadzone w szkle. Lasery światłowodowe nie mogą skutecznie grawerować szkła bez dodatkowych materiałów interfejsu, a wyniki są gorsze.

Lasery UV oferują czyste, szczegółowe grawerowania drewna bez plam po dymie lub spalania. Lasery światłowodowe zazwyczaj wytwarzają niespójne, spalone znaki na drewnie lub w ogóle nie znakują. Lasery UV wykazują również możliwości cięcia drewna bez zwęglania.

Lasery UV tworzą czyste, precyzyjne grawerowania na skórze bez zwęglania. Lasery światłowodowe mogą wytwarzać różne głębokości grawerowania, ale zawsze pozostawiają pewne ślady po spaleniu i mogą tracić drobne szczegóły w głębszych grawerowaniach.

Oba lasery mogą grawerować gumę, ale lasery UV wytwarzają wyraźniejsze, bardziej kontrastowe wyniki z lepszym zachowaniem szczegółów w głębokich grawerowaniach. Lasery UV są również wyjątkowo zdolne do cięcia niektórych materiałów gumowych, które są odporne na cięcie termiczne.

Lasery światłowodowe tworzą głębsze grawerowania kamienia, tworząc mikropęknięcia, co czyni je idealnymi na prezenty i nagrody. Lasery UV wytwarzają płytsze znaki z mniejszym kontrastem, ale mogą współpracować z materiałami takimi jak marmur i kryształ, których lasery światłowodowe nie mogą.

Lasery UV doskonale sprawdzają się w przypadku tkanin takich jak dżins i poliester, ablacjonując barwnik powierzchniowy bez uszkadzania włókien bazowych. Lasery światłowodowe zazwyczaj nie mogą skutecznie znakować tekstyliów, ponieważ ich długość fali nie jest dobrze absorbowana.

Każda technologia ma unikalne specjalne zastosowania. Lasery światłowodowe mogą usuwać rdzę i czyścić metalowe części, podczas gdy lasery UV lepiej radzą sobie z grawerowaniem ceramicznych kubków i grawerowaniem papieru/liści bez spalania. Lasery światłowodowe wykazują również obiecujące wyniki w szybkim prototypowaniu PCB.

W przypadku zastosowań skupionych na metalu wymagających głębokiego grawerowania, czarnego znakowania i produkcji z dużą prędkością, lasery światłowodowe są lepsze. W przypadku różnorodnych materiałów wymagających wysokiej precyzji przy minimalnym uszkodzeniu termicznym, lasery UV są lepszym wyborem. Decyzja ostatecznie zależy od konkretnych wymagań aplikacji.