V posledních několika desetiletích zaznamenal značný pokrok průmysl laserového značení. Nyní existuje velké množství dodavatelů laserových značkovacích systémů v různých odvětvích po celém světě. Nejdůležitější změnou v tomto trhu je zavedení nízkoenergetických impulsních laserových vláken, které se v současné době vyvinuly tak, aby poskytovaly téměř všichni dodavatelé takové zařízení pro značení vláknového laseru v rámci svých nabízených produktů.
Vlnové délky těchto laserů typicky spadají do dosahu blízké infračervené (NIR) kolem 1070 nm, což je ideální pro značení většiny kovových výrobků, protože mají nižší odrazivost než lasery s CO2 s delší vlnovou délkou.
Ale i v tomto rozsahu vlnových délek není obtížnost značení různých kovů stejná. Hliník, měď a jejich slitiny jsou široce používány téměř v každém průmyslu. Tyto materiály mohou být označeny laserem, ale někdy je obtížné tisknout tmavé značky, které jsou viditelné pouhým okem na těchto kovů za nízkých teplot. Navíc osvědčená technika ukázala, že vysoce transmisivní materiály typicky provádějí procesy značení a povrchové struktury s minimálním poškozením v šířce impulsu, která není spojena s neočekávanými nelinearitami.
Laserová povrchová úprava
V široké oblasti průmyslového zpracování laserového materiálu se termín laserové povrchové zpracování často používá k popisu celé řady procesních činností využívajících nepřetržité infračervené laserové zdroje (CW) s několika kilowattmi energie. Výše uvedený postup je však zcela odlišný od zde popsaných technik, které mohou být považovány za povrchové aplikace mikronů a nanoskopů. Bylo zjištěno mnoho procesů využívajících krátkodobé impulzní pikosekundové (10-12) a femtosekundové (10-15) ultrazvukové lasery a existuje mnoho souvisejících publikací.
Hlavní nevýhodou těchto procesů je, že dokonce i v řadě s nízkým výkonem těchto laserových kategorií zůstávají jejich investiční a provozní náklady vysoké. Vzhledem k tomu, že rychlost zpracování obvykle závisí na průměrném výkonu laseru, náklady na zpracování laseru za skutečných podmínek pokrytí povrchu mohou být pro většinu průmyslových laserových uživatelů příliš vysoké.
V poslední době byl rozsah šířky impulzů zralých nanosekundových pulzních vláken rozšířen na sub-nanosekundy, s tím souvisejícím zvýšením kapacity špičkového výkonu o řádu. To umožnilo vyvinout nový proces laserového povrchového obrábění za použití nákladově efektivního dlouhého pikosekundového laserového zdroje.
Ačkoli se tyto techniky často označují jako laserové povrchové úpravy, tyto procesy jsou mechanicky příbuzné laserovému značení, protože jsou omezeny na povrchovou úpravu složek a typicky vyžadují kombinaci laserových ablací a tavných procesů. Obr. 1 se pokouší klasifikovat tento široký rozsah procesů pomocí terminologie, která je přijatelná pro průmysl, a hlavních fyzických mechanismů.
Známé výhody lasery z vláken zajišťují, že se stanou dominantní volbou pro většinu aplikací znázorněných na obr. 1. Zde přinášíme hlavně cíl zlepšit pochopení laserových aplikací v mikronovém měřítku u materiálů, které jsou obecně považovány za obtížně značitelné se standardními infračervenými vlnovými délkami, jako je měď a sklo. Standardní aplikace.
