در دهه گذشته، استفاده از دستگاه لیزر به عنوان روش جدیدی برای Shading Review یا بررسی سایه ای شناخته شده است. ابتدا از این روش تنها برای ساخت ابزارها و تزیینات (adornments) فلزی استفاده می‌شد. با این حال، در طی این سال ها، این روش هیچ نوسان تجاری ای را نداشته است.
امروزه این روش بیشتر موردتوجه قرار می‌گیرد زیرا سازندگان کالاهای تجاری به دنبال روش های جدید و کامل‌کننده‌ای هستند تا آیتم های مختلف آن را تفکیک کنند. در این مقاله به صورت اجمالی به آن دسته از مواد ازجمله تیتانیوم و استیل آبدیده که به صورت سایه ای مارکینگ می‌شوند، اشاره شده است و مزایا و محدودیت‌های لیزر فایبر پالسی (Pulsed Fiber Laser) متناسب با این برنامه، بررسی‌شده است.
معرفی
انواع گوناگونی از مواد قابلیت مارکینگ سایه‌ای را دارند، از این مواد می‌توان به استیل سخت شده (hardened steel) ، تیتانیوم (titanium) ، صفحه کروم (chrome plate) و فلزات اشاره کرد. ارزیابی‌های ویژه مواد و انجام کار بر روی سطح آن‌ها، بر پروسه بررسی کردن آن تأثیر می‌گذارد زیرا بر ضخامت کار تأثیرگذار است.
بررسی سطوح براق و براش شده (Brushed) با استفاده از مارکینگ سایه‌ای دشوار است زیرا میزان مواد نامطلوب در فاصله بالا تا پایین بسیار بیشتر از عمق اکسیدهایی است که تولید می‌شود. در این حالت خرده‌های مواد حتی در الگوی حک‌شده هم مشاهده می‌شود. سطوح تمیز، پس از سایه زنی، بدون هیچ‌گونه اشتباهی قابل‌اطمینان‌تر دیده‌شده‌اند. در این وضعیت خرده‌های باقی‌مانده از حک کردن بیشتر به‌صورت ردیفی در بالای طرح هستند. فرضیه مهم دیگر در مارکینگ لکه‌ای، فرکانس پالس آن لیزر است. با افزایش فرکانس پالس، پیک قدرت هر پالس لیزر تنظیم‌شده کاهش می‌یابد. پیک‌های قدرت کمتر و فرکانس‌های پالس بیشتر گرمای بیشتری در سطح قطعه تولید می‌کنند تا اینکه بخواهند در آن حکاکی کنند، چون هدف مارکینگ لکه‌ای بیشتر گرم شدن سطح است تا تبخیر آن.
مزایای لیزر مارکینگ
لیزرها در مقایسه با سایر نوآوری‌های موجود، مزایای قابل‌توجهی دارند، چون فرآیند حکاکی بدون تماس و قابل پیش‌بینی هست به‌گونه‌ای که طرح حک شده ماندگاری تولید می کنند. بررسی چارچوب‌ها بدون داشتن ابزار لازم کار دشواری است. تمامی نقش‌ها با برنامه ریزی معین تهیه می‌شوند و معمولاً با بازتاب اسکنرهای کنترل‌شده CNC که برای چک کردن خطی تا سرعت 6m/s می‌باشند، ساخته می‌شوند به‌گونه‌ای که در هر ثانیه 1000 کاراکتر را شبیه‌سازی می‌کنند. میله در بیرون ماده قرار داده می‌شود به‌گونه‌ای که توسط نقطه کانونی F-theta جداشده باشد، بدین ترتیب اطمینان داده می‌شود که میله بر روی سطح حکاکی به صورت مطمئنی در حال حکاکی است. سایز لکه‌ای که بار ایجاد می‌کند می‌تواند تا 25 میکرون باشد و با دقت میکرون جابجا شود.
دارا بودن قابلیت سرعت بسیار بالای ضربه لیزر متهاجم در قدرت کامل لیزر کلید این کار است. نبود Q-exchanging عدم وجود محدودیت برای Q-switch را بیان می‌کند. فایبر لیزر پالسی که در سال‌های اخیر ارائه‌شده از طراحی MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) استفاده می‌کند که دانه‌های لیزر به‌صورت دقیق و منظم تنظیم‌شده‌اند که این طراحی با استفاده از زنجیره تقویت‌کننده مبتنی بر فایبر لیزر، دقت کار را افزایش می‌دهد. بدین ترتیب محدوده تهاجم لیزر به‌صورت موفقیت‌آمیزی کنترل می‌شود. این طراحی، کنترل‌های اوج زیاد که مطابق با تنظیمات استاندارد نیستند را قدرت می‌بخشد. قدرت‌های تهاجم اوج در محدوده 20kW را می‌توان در 30kHz با شدت بازده معمولی تا 40W انجام داد. علاوه بر این، این واحد دارای محدوده تکرار تهاجم از 1-1 MHz و با پهنای ضربان قلب در بازه 10-20ns گسترش می‌یابند. همچنین لیزر برای کار در حالت CW(consistent wave) مناسب است.
روش عملکرد MOPA امکان کنترل شکل ضربه را می‌دهد، عبارتی که با استفاده از دامنه شکل موج ضربان قلب از پیش تعیین‌شده، همان‌طور که در پایین آن ظاهر می‌شود، به کار می‌رود. این دستور که با استفاده از پهنای ضربان قلب و قدرت اوج به همراه کار PulseTune، قابل تنظیم است، سرعت تکرار را تقویت می‌کند درحالی که قدرت اوج زیاد را حفظ می‌کند.
جمع بندی
در این مقاله با حکاکی رنگی یا مارکینگ رنگی با استفاده دستگاه لیزر فایبر مارکینگ آشنا شدیم. اگر در رابطه با این نوع از حکاکی سوالی دارید، میتوانید در بخش نظرات آن را با ما در میان بگذارید، کارشناسان نوین تاک همیشه آماده پاسخگویی به شما هستند.
مطلب فوق را میتوانید از طریق تلگرام با دوستان و همکاران خود به اشتراک بگذارید