مبدأ العمل لآلة الوسم بالليزر المحمولة

يعد مولد الليزر المدمج- (مثل ليزر الألياف وليزر ثاني أكسيد الكربون؛ والأنواع المختلفة المناسبة لمواد مختلفة) هو المكون الأساسي للمعدات. بعد تشغيله، يتم تحفيز الوسط الموجود داخل المولد (مثل العناصر الأرضية النادرة في الألياف الضوئية وغاز ثاني أكسيد الكربون) بالطاقة الكهربائية ويطلق فوتونات ذات طول موجي محدد. يتم تجميع هذه الفوتونات وتضخيمها بواسطة عاكس لتكوين شعاع ليزر ذو طاقة مركزة. هذه الخطوة تعادل توفير "مصدر طاقة" لأداة الوسم، كما يتم تحديد قوة الليزر (على سبيل المثال، 20 واط، 60 واط) في هذه المرحلة.

يتم تنظيم شعاع الليزر المتولد بواسطة النظام البصري (بما في ذلك عدسة التركيز والجلفانومتر) داخل الجهاز:

- عدسة التركيز: تعمل على تجميع شعاع الليزر المتناثر في "بقعة ضوئية" رفيعة للغاية (بقطر صغير مثل مستوى الميكرومتر). كلما كانت نقطة الضوء أرق، زادت دقة وضع العلامات.

- الجلفانومتر (مجهز في بعض الموديلات): يتم تشغيله بواسطة تعليمات نظام التحكم، فهو يغير بسرعة اتجاه انعكاس شعاع الليزر مثل "مرآة صغيرة"، مما يجعل بقعة الضوء تتحرك وفقًا لمسار النص والنمط المحدد مسبقًا. هذه الخطوة قابلة للمقارنة بالرسم باستخدام "مؤشر ليزر" يتبع قالبًا، ولكن بسرعة أكبر بكثير ومسار أكثر دقة بكثير.

وفي الوقت نفسه، فإن تصميم رأس الوسم المحمول يمكّن المشغل من ضبط المسافة بين نقطة تركيز الليزر وسطح المادة بمرونة، مما يضمن أن شعاع الليزر يعمل بدقة على المنطقة التي تحتاج إلى وضع علامة.

عندما يلامس شعاع الليزر المركز سطح المادة، تحدث تغيرات فيزيائية/كيميائية مختلفة وفقًا لخصائص المادة، وفي النهاية يتم تشكيل العلامات. هناك 3 طرق تفاعل شائعة:

- إزالة السطح: تعمل طاقة الليزر على إذابة الطبقة السطحية للمادة أو تبخيرها على الفور (مثل طبقة الأكسيد الموجودة على سطح المعدن، والطبقة السطحية البلاستيكية)، مما يؤدي إلى كشف الركيزة بلون مختلف أسفلها، وتشكيل علامة "محفورة" (على سبيل المثال، أرقام تسلسلية سوداء على الفولاذ المقاوم للصدأ).

- تغير اللون: تحت تأثير الليزر، يتغير التركيب الجزيئي للطبقة السطحية لبعض المواد (مثل بعض المواد البلاستيكية والألومنيوم المؤكسد)، مما يظهر لونًا مختلفًا عن المادة الأصلية (على سبيل المثال، يتحول البلاستيك الأبيض إلى نص أسود)، ويمكن تشكيل العلامات دون إزالة المادة.

- التشوه الدقيق-: يمكن أن يسبب الليزر منخفض الطاقة- تشوهًا طفيفًا في الطبقة السطحية للمادة (مثل الخدوش الصغيرة على سطح المعدن)، وتظهر العلامات من خلال الاختلاف في انعكاس الضوء، وهو مناسب للسيناريوهات التي تتطلب تسطيحًا عاليًا للسطح.

يتم تنسيق العملية برمتها بشكل متزامن من خلال نظام التحكم في المعدات. من تلقي تعليمات "نمط وضع العلامات" إلى شعاع الليزر الذي يكمل حركة المسار، لا يستغرق الأمر سوى ميلي ثانية إلى ثوانٍ، وهو ما لا يضمن الكفاءة فحسب، بل يحقق أيضًا -دقة عالية ووضع علامة ثابتًا.