Якую ролю адыграе палявы лінз у лазернай маркіроўцы?

Падчас лазернай гравіровкі палявое люстэрка адыграе вырашальную ролю. Цяпер даведаемся і даследуем яго функцыю.
1. Што такое палявое люстэрка?
Палявое люстэрка з'яўляецца асноўным кампанентам у аптычнай сістэме лазернай маркіроўкі. Яно звычайна ўсталёўваецца пасля сістэмы сканавання люстэрка. Яго асноўная задача — сфакусаваць лазерны пучок, які быў адхілены і адлюстраваны люстэркам, у моцна сконцэнтраваную і вельмі маленькую святловую кропку, і забяспечыць, каб гэтая кропка ўтварыла плоскую і бяздэфармацыйную вобласць сканавання на паверхні маркіроўкі.
II. Тры асноўныя функцыі палёвых лінз
Функцыі палёвых лінз ідуць значна далей за «факусыраванне». Яны канкрэтна праяўляюцца ў наступных трох ключавых аспектах:
Асноўная функцыя: канцэнтрацыя лазернай энергіі
Гэта самая асноўная функцыя палёвай лінзы. Пасля таго, як лазерны пучок праходзіць праз пашыральнік пучка і каліміруецца, хоць ён і з'яўляецца паралельным, шчыльнасць энергіі адносна рассеяна і не можа быць непасрэдна выкарыстана для апрацоўкі. Палёвая лінза з дапамогай сваёй дакладнай закрыўленай паверхні збірае падаючы паралельны лазерны пучок у вельмі маленькую кропку. Згодна з аптычнымі прынцыпамі, шчыльнасць энергіі ў фокусе экспаненцыяльна павялічваецца, дасягаючы парогу момантальнага выпарэння ці змены фізіка-хімічных уласцівасцей паверхні матэрыялу, што дазваляе дасягнуць мэткі і гравіроўкі. Чым карацей факусная адлегласць палёвай лінзы, тым моцней яе зборная здольнасць, менш пятна святла і вышэй шчыльнасць энергіі, што робіць яе больш прыдатнай для дробнай апрацоўкі.
2. Асноўная функцыя: Дасягненнне плоскага сканавання
Гэта тое, што адрознівае палёвы лінз ад звычайных выпуклых лінз. Калі выкарыстоўваюцца толькі звычайныя лінзы, пры адхіленні рухавіка скануючага люстэрка становішча фокусу лазернага пучка на плоскасці маркіроўкі мяняецца, у выніку чаго фокальная плоскасць прымае сферычную форму (г. зн., "крывізну паля"). Гэта азначае, што краю маркіроўнай плоскасці будуць знаходзіцца перад або за фокусам, стаючы расфакусаванымі і недастатковымі па энергіі.
Палёвы лінз праз спецыяльны аптычны дызайн можа "сплюшчыць" сферычнае фокальнае поле, утворанае люстэркам сканавання, у плоскасць. Незалежна ад таго, пад якім вуглом лазерны пучок падае на палёвы лінз, ён можа сфакусаваць яго на той жа самай плоскасці. Гэта забяспечвае тое, што ў межах усяго дыяпазону маркіроўкі (напрыклад, 100 мм x 100 мм) памер і шчыльнасць энергіі святлавога плямы ў кожным пункце застаюцца нязменнымі, што дазваляе дасягнуць высокая якасць эфекту маркіроўкі з чыстыя краямі і раўнамернай глыбінёй па цэнтры і па краях.
3. Роля прыняцця рашэнняў: вызначэнне дыяпазону маркіроўкі і памеру пятна
Факусная адлегласць палявой лінзы непасрэдна вызначае два асноўныя параметры прадукцыйнасці лазернай машыны для маркіроўкі:
Дыяпазон маркіроўкі: чым даўжэй палявая лінза, тым большы дыяпазон маркіроўкі. Напрыклад, палявая лінза з фокуснай адлегласцю 100 мм можа мець максімальны дыяпазон маркіроўкі 100 мм x 100 мм, у той час як палявая лінза з фокуснай адлегласцю 330 мм можа дасягнуць 300 мм x 300 мм. Аднак за кошт гэтага пры маркіроўцы на вялікай плошчы шчыльнасць энергіі будзе адносна ніжэйшая.
Памер пятна: чым карацейшая фокусная адлегласць палявой лінзы, тым меншым будзе сфакусаванае пятна і тым вышэй дакладнасць апрацоўкі. Ён падыходзіць для надтонкай маркіроўкі, напрыклад, микроскопічных адтулін, QR-кодаў і тонкіх малюнкаў. Аднак адпаведна яго дыяпазон маркіроўкі таксама меншы.
Таму карыстальнікам трэба выбраць адпаведную фокусную даўжыню палёвай лінзы з улікам памеру і патрабаванняў да дакладнасці апрацоўванай заготоўкі, а таксама знайсці кампраміс паміж вобласцю маркіравання і дакладнасцю апрацоўкі.
III. Асноўныя тэхнічныя параметры і кіраўніцтва па выбары палёвых лінз
Выбар адпаведнай палёвай лінзы мае вялікае значэнне для аптымізацыі эфекту маркіравання:
Фокусная даўжыня: Як ужо згадвалася, гэта асноўны крытэрый выбару.
Кароткая фокусная даўжыня (напрыклад, F=100 мм - 163 мм): вузкая вобласць, высокая дакладнасць, высокая шчыльнасць энергіі. Падыходзіць для дробнага маркіравання электронных кампанентаў, медыцынскіх прылад, ювелірных вырабаў, крэмніевых пласцінак і г.д.
Сярэдняя фокусная даўжыня (напрыклад, F=210 мм - 254 мм): забяспечвае найлепшы баланс паміж вобласцю і дакладнасцю, мае найбольшую універсальнасць. Падыходзіць для маркіравання лагатыпаў і сэрыйных нумароў на большасці металічных і пласцікавых вырабаў.
Даўгая факусная адлегласць (напрыклад, F=330 мм – 420 мм): падыходзіць для маркіроўкі на вялікай адлегласці або для маркіроўкі на 3D-выгнутых паверхнях (з-за большай глыбіні рэзкасці). Можа выкарыстоўвацца для аўтамабільных дэталей, вялікіх металічных лістаў і г.д.
Памер пятна падаючага святла: палёвая лінза мае абмежаванне па максімальнай апартуры. Неабходна забяспечыць, каб дыяметр лазернага пучка, які выходзіць з гальванаметра, быў меншы за дазволены памер падаючага пятна палёвай лінзы. У адваротным выпадку крайнія прамяні будуць заблокаваны, што прывядзе да страты энергіі і дэфармацыі пятна.
Глыбіня рэзкасці: адносіцца да дыяпазону глыбіні, у якім можна атрымаць чыстыя выявы да і пасля фокуснай кропкі. Глыбіня рэзкасці доўгіх фокусных палёвых лінз большая, і яны маюць менш строгія патрабаванні да раўніннасці паверхні заготовак. Больш падыходзяць для маркіроўкі на слабка хвалістых выгнутых паверхнях.
Пакрыццё: Высокая якасць антырэфлексных пакрыццяў значна змяншае адлюстраванне лазера на паверхні лінзы, паляпшае выкарыстанне энергіі і ахоўвае лінзу ад перагравання. Пакрыццё трэба выбіраць у залежнасці ад даўжыні хвалі лазера (напрыклад, 1064 нм, 10,6 мкм, 355 нм).
IV. Тэхнічнае абслугоўванне і дбайства аб палевых лінзах
Як высокаточныя аптычныя кампаненты, палевыя лінзы патрабуюць шматвялікага тэхнічнага абслугоўвання:
Абарона ад забруднення: Дым і брызгі, якія ўтвараюцца пры апрацоўцы, могуць забрудзіць паверхню палевай лінзы, што ўплывае на святлапрапусканне і эфект маркіроўкі, а таксама можа прывесці да трэшчын на лінзе з-за мясцовага цеплавога ўзнікнення.
Метад чысткі: Выкарыстоўвайце прафесійны паветраны насос, бязводны этанол і паперу для чысткі лінз. Асцярожна прамойце лінзу спіральнападобным рухам ад цэнтру да краю.
Захоўванне ад удару: Уникайте любых фізічных здзімаў, каб не пашкодзіць аптычную паверхню.

У выніку, хоць полевая лінза і невялікая, гэта адзін з асноўных кампанентаў аптычнай сістэмы лазернага маркіроўнага станка. Яна не толькі выконвае функцыю канцэнтрата энэргіі, але таксама служыць «выраўнавальным прыладам» для скануючай плоскасці, непасрэдна вызначаючы дакладнасць, дыяпазон і роўнасць маркіроўкі. Пры выбары і наладцы лазернай маркіроўнай сістэмы вельмі важна цалкам разумець прынцыпы і функцыі полевай лінзы, падабраць адпаведную полевую лінзу згодна з фактычнымі патрабаваннямі да прымянення і праводзіць рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне. Гэта неад’емная частка забеспячэння найлепшай працы абсталявання і дасягнення ідэальных вынікаў апрацоўкі.