レーザーマーキングの仕組み

1. 基本原則

レーザーマーキング集束レーザービームを用いて材料表面に作用することで、以下の方法でマーキングを実現します。

熱効果：レーザーエネルギーによって材料が局所的に加熱され、溶融、蒸発、または酸化が起こり、くぼみや変色が生じる。

光化学効果：特定の物質（プラスチックなど）がレーザー光を吸収すると、化学結合が切断または再結合し、表面の色が変化する。

アブレーション効果：材料の表面層を除去し、その下にある異なる特性を持つ材料（例えば金属酸化物層）を露出させる現象。

2. コアコンポーネント

レーザー：レーザー光を発生させる（一般的な種類：ファイバーレーザー、CO2レーザー、UVレーザーなど）。

検流計 システム：高速ミラーがレーザービームの移動経路を制御し、材料表面を正確にスキャンします。

制御システム：デザインパターン（テキスト、バーコード、グラフィックなど）をレーザー照射経路指示に変換します。

集束レンズ：レーザー光を非常に小さな点（通常はマイクロメートル単位）に集束させ、エネルギー密度を高めます。

作業台：加工する材料を固定または移動します。

3. ワークフロー

パターンデザイン：ソフトウェア（CorelDraw、AutoCADなど）を使用してマーキングの内容をデザインします。

パラメータ設定：材料に応じて、レーザーの出力、速度、周波数などのパラメータを調整します。

位置決めと焦点合わせ：マーキング位置を決定し、焦点距離を調整します。

レーザースキャン：ガルバノメーターがレーザービームを制御し、経路に沿ってスキャンすることで、材料の表面にマーキングを形成します。

完全な出力：マーキングは後続処理なしで即座に完了します（一部の材料は洗浄が必要な場合があります）。

4. 適用可能な材料

ファイバーレーザーマシン鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、PVC、電子機器など

CO2レーザー加工機: PETボトル、ドリアン、スイカ、ガラス瓶、カートンなど

UVレーザーマシン:PE、PPR、ボトルキャップ、BOPP、OPP

5. 利点

永久性：マーキングは耐摩耗性、耐腐食性に優れています。

高精度：ミクロンレベルの微細なパターン（QRコードや極小文字など）を実現できます。

非接触式：機械的なストレスがかからないため、壊れやすい素材にも適しています。

高効率：1秒間に数十から数百のマークを処理できます。

環境保護：消耗品（インク、化学試薬など）は使用しません。

6. 応用分野

業界: 部品番号、シリアル番号、ロゴ。

電子機器：プリント基板のマーキング、チップのトレーサビリティ。

医療用：製造日、有効期限、製造ロット番号

パッケージ：製造日、バーコード、ロット番号、QRコード

パイプ／プロファイル：製造ロット番号、実施規格

食品・飲料：製造日、バーコード、ロット番号、QRコード

レーザーマーキングは、その柔軟性と耐久性から、現代​​の製造業において不可欠なマーキング技術となっている。