Apa Itu Ukiran Laser? Proses, Jenis & Panduan

Pada Yonglihao Machinery, sebuah perusahaan pembuatan prototipe cepat, Saya mendukung pengembangan produk dari awal hingga akhir. layanan pemotongan laser adalah salah satu proses inti harian kami. Pengukiran laser seringkali merupakan proses selanjutnya. Setelah komponen dipotong, pelanggan membutuhkan logo, ID, atau tanda ketertelusuran yang tahan lama. Panduan ini akan berfokus pada apa itu pengukiran laser, cara kerjanya, dan cara memilih pendekatan yang tepat untuk material dan tanda Anda.

Apa itu Ukiran Laser?

Pengukiran laser adalah proses non-kontak. Proses ini menghilangkan material untuk menciptakan tanda permanen dengan kedalaman yang nyata. Kedalaman fisik inilah yang menjadi keunggulan utamanya. Proses ini membantu tanda terukir lebih tahan terhadap penanganan, abrasi, dan langkah-langkah lainnya dibandingkan tanda permukaan saja.

Pengukiran laser berbeda dengan penandaan laser. Perbedaan utamanya terletak pada bagaimana tanda tersebut terbentuk. Penandaan laser dapat menggunakan perubahan warna permukaan, oksidasi, atau perubahan permukaan cahaya. Pengukiran laser menggunakan ablasi terkontrol dan penghilangan material. Hasilnya lebih taktil dan tahan lama.

Dalam manufaktur, alasan utama pengukiran adalah untuk ketertelusuran. Nomor seri, kode lot, kode 2D, dan ID aset harus tetap terbaca. Pengukiran juga dapat digunakan untuk logo dan pelat nama. Anda dapat menggunakannya jika menginginkan tanda yang tidak mudah terhapus, pudar, atau luntur.

Bagaimana Cara Kerja Pengukiran Laser?

Pengukiran laser memfokuskan energi ke titik kecil. Titik tersebut digerakkan di sepanjang jalur untuk menghilangkan material. Program CNC mengendalikan jalur ini. Parameter proses mengontrol seberapa banyak material yang dihilangkan dan bagaimana tampilan permukaannya.

Penghilangan material terjadi melalui beberapa cara. Prosesnya bisa melalui peleburan dan ejeksi, penguapan, atau ablasi pulsa pendek. Setiap material memiliki efek yang berbeda. Beberapa material menguap dengan bersih. Beberapa material meleleh dan memadat kembali di bagian tepinya. Material lain, seperti kaca, mungkin terlihat buram akibat rekahan mikro yang terkontrol.

Kedalaman dan kontras berasal dari kerapatan energi dan waktu tunda. Kerapatan energi sebagian besar dipengaruhi oleh fokus (ukuran titik). Waktu tunda ditentukan oleh kecepatan dan tumpang tindih pulsa. Inilah sebabnya mengapa "daya yang sama" dapat menghasilkan tanda yang sangat berbeda ketika fokus atau kecepatan berubah.

Kebanyakan ukiran menggunakan gerakan raster atau vektor. Ukiran raster mengisi area baris demi baris, seperti halnya printer. Ukiran ini sering digunakan untuk teks, foto, dan logo padat yang terisi. Ukiran vektor menelusuri garis dan kurva. Proses ini seringkali lebih cepat jika karya seni sebagian besar berupa garis luar.

Jenis Utama Pengukiran Laser

Bagian ini membantu Anda memilih jenis laser. Tentukan pilihan Anda berdasarkan material dan jenis tanda yang Anda butuhkan.

Pengukiran Laser Serat

Laser serat (sekitar 1064 nm) merupakan pilihan praktis untuk mengukir logam. Logam menyerap panjang gelombangnya dengan baik. Laser ini cocok untuk nomor seri, kode matriks data, dan ID komponen yang tahan lama. Laser ini sangat baik untuk baja tahan karat, aluminium, kuningan, dan banyak paduan lainnya. Laser ini juga dapat diskalakan dengan baik dari komponen sekali pakai ke komponen yang dibuat berulang kali. Prosesnya stabil setelah Anda mengontrol fiksasi dan fokus.

Batasan: Logam reflektif dan lapisan akhir yang sensitif terhadap panas membutuhkan kontrol yang lebih ketat. Permukaan tembaga dan beberapa aluminium bisa rumit. Reflektifitas dan konduktivitas panasnya mengubah cara energi memasuki material. Jika pengaturan terlalu kuat, Anda mungkin melihat semburat panas atau tepi yang lembut. Anda mungkin juga melihat pinggiran seperti gerinda mikro. Jika tampilan penting, sesuaikan terlebih dahulu untuk keterbacaan. Kemudian, tambahkan kedalaman secara hati-hati dengan beberapa kali sapuan, alih-alih satu sapuan tebal.

Pengukiran Laser CO2

Laser CO2 (sekitar 10,6 μm) paling baik untuk non-logam. Banyak material organik menyerap panjang gelombang tersebut dengan baik. Laser ini mengukir kayu, kertas, kulit, dan akrilik dengan kontras visual yang luar biasa. Untuk tanda, hadiah, dan papan nama pada barang-barang non-logam, CO2 seringkali memberikan hasil yang cepat dan bersih.

Batasan: CO2 bukanlah pilihan utama untuk logam polos tanpa lapisan khusus. Pada kayu, kontras dihasilkan dari pembakaran yang terkontrol. Jadi, manajemen asap memengaruhi tingkat kebersihan tanda. Pada akrilik, Anda bisa mendapatkan tanda buram yang bening. Namun, kontrol panas penting untuk menghindari kekasaran, terutama pada panel tipis.

Ukiran Laser Dioda

Laser dioda adalah sistem yang ringkas. Laser ini dapat mengukir berbagai material pada tingkat cahaya hingga sedang. Laser ini sering digunakan di tempat-tempat yang membutuhkan ruang dan anggaran terbatas. Laser ini juga digunakan ketika permintaan produksi tidak tinggi. Laser ini dapat digunakan pada logam berlapis, beberapa jenis plastik, dan kayu.

Batasan: Untuk pengukiran logam yang dalam, dioda bisa lebih lambat. Untuk penandaan industri bervolume tinggi, dioda kurang responsif. Jika Anda membutuhkan tanda ketertelusuran yang tahan lama pada logam, serat optik biasanya merupakan pilihan yang lebih aman. Jika Anda terutama mengukir nonlogam untuk kontras yang kuat, CO2 adalah pilihan umum untuk kecepatan.

Bahan Apa yang Dapat Anda Ukir?

Anda dapat mengukir berbagai macam material. Panjang gelombang dan energi laser harus sesuai dengan kemampuan permukaan menyerap panas. Untuk pekerjaan nyata, saya mengelompokkan material ke dalam tiga kelompok: mudah diukir, hati-hati diukir, dan dihindari. Hal ini menjaga hasil tetap konsisten dan ruang kerja tetap aman.

Material yang umumnya "terukir dengan baik" antara lain kayu, berbagai plastik (non-PVC), kulit, dan berbagai baja. Aluminium anodized juga dapat diukir dengan baik. Logam seringkali membutuhkan laser serat untuk hasil yang baik. Kaca dapat diukir, tetapi cara kerjanya berbeda. Tampilan "buram" mungkin disebabkan oleh retakan mikro, bukan penghapusan yang bersih. Anda harus mengelola tekanan dan polanya agar tidak terkelupas.

Hindari material yang menghasilkan produk sampingan berbahaya saat dipanaskan. PVC adalah contoh klasik. PVC dapat melepaskan gas yang mengandung klorin, yang berbahaya bagi manusia dan peralatan. Material dengan halogen, resin tertentu, atau beberapa komposit juga dapat menghasilkan asap yang tidak sedap. Jika ragu, pastikan kualitas material yang tepat sebelum mengukir.

Bagaimana Kami Memilih Pendekatan Ukiran

Cara tercepat untuk memilih pengaturan adalah: material terlebih dahulu, lalu persyaratan penandaan, lalu kecepatan produksi. Jika materialnya logam dan penandaan harus tahan lama, serat adalah titik awalnya. Jika materialnya organik atau akrilik dan Anda menginginkan kontras yang kuat, CO2 seringkali merupakan cara termudah.

Selanjutnya, tentukan persyaratan merek. Pertimbangkan kontras, kedalaman, ukuran, dan lokasi. Logo pada permukaan kosmetik membutuhkan kualitas tepi dan kontrol panas yang baik. Nomor seri untuk keterlacakan harus dapat dibaca setelah penanganan dan pembersihan.

Kemudian, periksa kebutuhan waktu siklus Anda. Proses singkat dapat menggunakan pengaturan yang lebih lambat dan lebih bersih. Volume yang lebih tinggi membutuhkan proses yang stabil yang dapat menyesuaikan dengan perubahan batch dan kondisi permukaan.

Gunakan ini sebelum Anda menyetel parameter:

• Bahan dan mutu pasti dikonfirmasi (tidak boleh menebak-nebak).
• Sasaran tanda ditentukan: hanya kontras atau kedalaman.
• Jenis grafik yang diidentifikasi: isian raster atau garis vektor.
• Rencana pemasangan ditetapkan: bagian tidak dapat bergeser.
• Keamanan terverifikasi: ventilasi dan pelindung mata.

Dasar-dasar Keterbacaan Kode 2D

Demi ketertelusuran industri, kode 2D harus tetap terbaca setelah semua langkah. Ini berarti Anda mendesain untuk pemindaian, bukan hanya untuk tampilan.

Zona tenang wajib diisi. Sisakan margin kosong di sekitar kode. Ini membantu pemindai menemukan batas-batasnya. Jika kode dipenuhi border atau tekstur, decoding menjadi tidak stabil. Perlakukan zona tenang sebagai ruang terlindungi.

Ukuran modul harus sesuai dengan titik laser dan hasil akhir permukaan Anda. Jika modul terlalu dekat dengan ukuran titik sinar, sudut-sudutnya akan membulat. Sel-sel dapat bergabung, dan kode menjadi "derau abu-abu" bagi pemindai. Jika ruang terbatas, lebih baik membuat kode sedikit lebih besar daripada memaksakan modul kecil.

Langkah pasca-proses dapat menghilangkan kontras atau mengubah bentuk. Persiapkan hal ini. Peledakan dapat memperhalus fitur-fitur halus. Pelapisan dapat mengisi sel-sel yang dangkal. Anodisasi dapat mengubah reflektivitas. Jika komponen akan diledakkan atau dicat, fokuslah pada bentuk yang masih utuh.

Aturan verifikasi praktis: Uji pindai di bawah pencahayaan dan sudut yang sama dengan yang digunakan operator Anda. Jika memungkinkan, uji setelah proses pasca-produksi yang sebenarnya, bukan hanya pada bagian mentah. Uji coba kecil biasanya lebih cepat daripada menandai ulang seluruh batch.

Masalah Umum dan Praktik Terbaik

Kebanyakan kegagalan pengukiran disebabkan oleh kesalahan fokus, perlengkapan yang tidak stabil, atau terlalu panas. Gejalanya terlihat berbeda pada material yang berbeda, tetapi akar penyebabnya sama. Perbaiki hal-hal mendasar terlebih dahulu.

Praktik terbaik adalah mengunci fixture dan fokus sebelum Anda menyetel kedalaman. Pengaturan yang stabil selalu lebih baik daripada pengaturan yang agresif. Jika hasilnya tidak merata di seluruh bagian, periksa kerataan, tinggi Z, dan fokus terlebih dahulu.

Berpikir Jendela Parameter

Hasil yang stabil berasal dari jendela parameter, bukan dari satu "pengaturan terbaik". Nilai ini ditentukan oleh energi yang dihasilkan per area. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran titik (fokus) dan waktu tunda (kecepatan + tumpang tindih).

Daya dan kecepatan adalah dua hal yang saling berkaitan. Daya meningkatkan masukan energi. Kecepatan mengontrol lamanya energi tersebut bertahan di permukaan. Jika daya ditingkatkan tanpa kecepatan ditingkatkan, panas akan menumpuk. Tepian dapat melunak dan kemungkinan hangus lebih besar. Jika kecepatan ditingkatkan tanpa energi tambahan, kontras akan menurun.

Frekuensi mengubah cara pulsa ditumpuk dan bagaimana permukaan terasa panas. Terlalu banyak tumpang tindih dapat mengubah penghilangan kerenyahan menjadi pemanasan ulang. Hal ini mengurangi ketajaman tepi. Terlalu sedikit tumpang tindih dapat menghasilkan garis putus-putus dan tekstur yang tidak rata.

Fokus adalah pengganda tersembunyi. Ini langsung mengubah ukuran titik dan kepadatan energi. Kesalahan fokus kecil dapat memperlebar titik dan mengurangi intensitas puncak. Hal ini dapat membuat "pengaturan yang sama" bertindak seperti proses yang berbeda. Jika Anda melihat hasil yang tidak merata, periksa fokus dan kerataan Anda sebelum menyentuh daya.

Kesimpulan

Pengukiran laser adalah proses terkontrol yang menghilangkan material. Proses ini menciptakan tanda permanen dan tahan lama dengan kedalaman yang nyata. Alur pemilihannya sederhana: sesuaikan laser dengan material dan strategi gerakan dengan seni. Kemudian, stabilkan hasil dengan kontrol fokus dan ekstraksi yang aman. Jika Anda menggunakan Yonglihao Machinery untuk pemotongan laser, pengukiran adalah langkah selanjutnya yang alami. Proses ini menambah ketertelusuran dan identifikasi tanpa alat tambahan untuk satu bagian atau untuk pembuatan berulang.

Bacaan Lebih Lanjut: Pemotongan Laser vs. Pengukiran Laser

Tanya Jawab Umum

Apakah "laser engrave" sama dengan laser marker?

Tidak. Ukiran menghilangkan material dan menciptakan kedalaman. Penandaan mungkin hanya mengubah permukaan. Perbedaan ini memengaruhi daya tahan dan kemampuan tanda untuk bertahan terhadap keausan.

Laser apa yang terbaik untuk mengukir bagian logam?

Dalam kebanyakan kasus, laser serat adalah titik awal terbaik untuk logam. Laser ini efisien, dapat diulang, dan sering digunakan untuk tanda ketertelusuran.

Bisakah saya mengukir laser pada plastik apa pun?

Tidak. Beberapa plastik sebaiknya dihindari. Plastik dapat mengeluarkan asap berbahaya. PVC adalah contoh yang umum.

Mengapa ukiran saya tidak cukup dalam meski menggunakan daya tinggi?

Masalahnya seringkali terletak pada fokus, kecepatan, atau tumpang tindih—bukan hanya daya. Jika titik fokus tidak tepat, energi akan menyebar dan kedalaman akan menurun.

Apakah pengukiran laser memengaruhi toleransi bagian?

Bisa. Ukiran menghilangkan material dan dapat menambah panas lokal. Jika tanda berada di permukaan yang kritis, kendalikan kedalamannya. Jauhkan dari fitur penyegelan atau pemasangan.