Лазерная гравировка алюминиевых материалов: станки и методы

Алюминий широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, легкости, долговечности и экономичности. С ростом спроса на алюминиевые изделия лазерная гравировка по алюминию становится все более популярной для нанесения серийных номеров, QR-кодов, логотипов, названий брендов и другой информации. Постоянные лазерные метки помогают идентифицировать и отслеживать различные детали, предметы и компоненты. Однако лазерная гравировка алюминия не так проста, как гравировка по дереву — для этого требуется подходящее лазерное оборудование и правильные методы.

Как работает лазерная гравировка алюминия

Лазерные граверы излучают высокоэнергетические лучи, которые быстро повышают температуру целевого материала. Когда температура достигает точки кипения, материал начинает испаряться. Частицы поверхности переходят непосредственно из твердого состояния в газообразное — процесс, известный как сублимация. Вот почему вы не увидите, как материал плавится под лазером. Тот же принцип применим к алюминию: когда лазерный луч попадает на его поверхность, частицы испаряются, создавая гравированные области с заметной глубиной.

Алюминий имеет высокую температуру кипения (2470°C), но лазерные граверы все равно могут эффективно с ним работать. В отличие от сверления, лазерная гравировка не изменяет свойства или внешний вид металла. Она маркирует алюминий, не удаляя лишний материал.

Выбор подходящего лазера для гравировки алюминия

Различные типы лазерных граверов — CO2, волоконные и диодные лазеры — имеют разные возможности при работе с разными материалами. Чтобы эффективно гравировать алюминий, крайне важно понимать, какой тип лазера подходит для ваших нужд.

Типы поверхностей алюминия

Существует три основных типа алюминиевых поверхностей:

• Необработанный алюминий: Необработанный, сырой алюминий без какого-либо внешнего покрытия.
• Анодированный алюминий: Необработанный алюминий, покрытый в результате электрохимического процесса, называемого анодированием, который повышает коррозионную стойкость и долговечность. Анодированный алюминий бывает разных цветов.
• Алюминий с порошковым покрытием: Необработанный алюминий, покрытый сухим порошком, нанесенным электростатическим распылением. Этот метод экономичен, экологически чист и предлагает широкий спектр цветов.

Гравировка необработанного алюминия

Для необработанного алюминия волоконные лазеры могут гравировать напрямую, в то время как CO2-лазерам требуется предварительная обработка. Диодным лазерам также требуется предварительная обработка и несколько проходов для достижения видимых результатов. Волоконные лазеры (длина волны: 780–2200 нм) поглощаются металлами, такими как алюминий, что делает их идеальными. CO2-лазеры (длина волны: ~10 600 нм), как правило, отражаются от необработанных металлов, но хорошо работают с неметаллами. Чтобы использовать CO2 или диодные лазеры на необработанном алюминии, сначала необходимо нанести тонкий состав для маркировки металла.

Гравировка анодированного алюминия

Анодированный алюминий можно гравировать с помощью CO2, диодных или волоконных лазеров без предварительной обработки. Анодированный слой поглощает длины волн CO2 и диодов, что делает эти лазеры эффективными. Диодные лазеры являются наиболее экономичным вариантом для анодированного алюминия, давая отличные результаты за один проход.

Гравировка алюминия с порошковым покрытием

Алюминий с порошковым покрытием можно гравировать с помощью CO2, диодных или волоконных лазеров без предварительной обработки. Порошковое покрытие поглощает лазерный луч, что позволяет легко гравировать.

Сравнение волоконных, CO2 и диодных лазеров для гравировки алюминия

Волоконные лазеры имеют более высокие первоначальные затраты (в 3–4 раза больше, чем CO2-лазеры, и в 15–20 раз больше, чем диодные лазеры), но предлагают более низкие эксплуатационные расходы, более высокую скорость, более длительный срок службы и сниженное энергопотребление. Однако они не могут гравировать неметаллы.

CO2-лазеры более доступны по цене (обычно 3500–5000 долларов США) и универсальны, способны гравировать и резать различные материалы, включая металлы, дерево, кожу, пластик и акрил. Они идеально подходят для малого бизнеса.

Диодные лазеры являются самыми бюджетными (800–1500 долларов США) и хорошо работают для анодированного алюминия и алюминия с порошковым покрытием. Они компактны и подходят для проектов DIY.

Идеальные лазерные граверы для алюминия

xTool S1

xTool S1 — это диодный лазерный станок, способный гравировать алюминий с порошковым покрытием и анодированный алюминий. Его лазерный модуль мощностью 20 Вт является одним из самых мощных диодных лазеров. Он также поддерживает инфракрасные лазерные модули для гравировки по металлу и пластику, включая цветную гравировку по алюминию с более чем 340 вариантами цвета.

xTool Laserbox Rotary

Этот CO2-лазерный гравер компактен и подходит для малого бизнеса, художников и энтузиастов DIY. Обладая выходной мощностью 40 Вт, он обрабатывает анодированный и необработанный алюминий (с использованием лазерного маркировочного спрея). Его встроенный интеллектуальный очиститель дыма обеспечивает чистое рабочее пространство, а такие функции, как предварительный просмотр в реальном времени, AI-фокус и распознавание материалов, повышают удобство использования.

Заключение

Лазерная гравировка алюминия возможна с помощью CO2, диодных или волоконных лазеров. Волоконные лазеры работают непосредственно на всех типах алюминия, в то время как CO2 и диодным лазерам требуется предварительная обработка для необработанного алюминия. Для малого бизнеса CO2 и диодные лазеры предлагают универсальность и доступность. Такие станки, как xTool S1 и xTool Laserbox Rotary, предоставляют отличные варианты для гравировки алюминия.