Negli ultimi decenni, l'industria della marcatura laser ha fatto notevoli progressi. Ora, ci sono un gran numero di fornitori di sistemi di marcatura laser in vari settori in tutto il mondo. Il cambiamento più importante in questo mercato è l'introduzione di laser a fibra pulsata a bassa potenza, che ora si sono evoluti per fornire quasi tutti i fornitori con tali dispositivi di marcatura laser a fibra all'interno delle loro offerte di prodotti.
Le lunghezze d'onda di questi laser cadono tipicamente nell'intervallo del vicino infrarosso (NIR) di circa 1070 nm, rendendole ideali per marcare la maggior parte dei prodotti metallici perché hanno una riflettanza minore rispetto ai laser a CO2 con lunghezza d'onda più lunga.
Ma anche in questa gamma di lunghezze d'onda, la difficoltà di marcare metalli diversi non è la stessa. L'alluminio, il rame e le loro leghe sono ampiamente utilizzati in quasi tutti i settori. Questi materiali possono essere marcati con il laser, ma a volte è difficile stampare segni scuri che sono chiaramente visibili ad occhio nudo su tali metalli a basse temperature. Inoltre, una tecnica collaudata ha dimostrato che i materiali altamente trasmissivi tipicamente eseguono processi di marcatura e di tessitura superficiale con un danno minimo all'interno di una larghezza dell'impulso che non è associato a non linearità impreviste.
Trattamento superficiale laser
Nell'ampio campo dell'elaborazione industriale di materiali laser, il termine trattamento di superficie laser viene spesso usato per descrivere una serie di attività di elaborazione che utilizzano sorgenti di laser ad onda continua (CW), nel vicino infrarosso con diversi kilowatt di potenza. Tuttavia, il processo di cui sopra è molto diverso dalle tecniche qui descritte che possono essere considerate come applicazioni di superficie su micron e su scala nanometrica. Sono stati identificati molti processi che utilizzano laser ultrarapidi a breve picosecondi (10-12) e femtosecondi (10-15) e ci sono molte pubblicazioni correlate.
Lo svantaggio principale di questi processi è che anche nelle serie a bassa potenza di queste categorie di laser, i loro costi di investimento e operativi rimangono elevati. Poiché la velocità di elaborazione dipende in genere dalla potenza media del laser, il costo di elaborazione del laser in condizioni di copertura della superficie effettiva potrebbe essere troppo elevato per la maggior parte degli utenti di laser industriali.
Recentemente, l'intervallo di ampiezza dell'impulso dei laser a fibra pulsata a nanosecondi maturi è stato esteso a sub-nanosecondi, con un conseguente aumento della capacità di potenza di picco dell'ordine di grandezza. Ciò ha reso possibile lo sviluppo di un nuovo processo di lavorazione della superficie laser utilizzando una sorgente laser a picosecondi a costi contenuti.
Sebbene queste tecniche siano spesso definite trattamenti superficiali laser, questi processi sono meccanicamente correlati alla marcatura laser perché sono limitati al trattamento superficiale dei componenti e richiedono tipicamente una combinazione di processi di fusione e ablazione laser. La Figura 1 tenta di classificare questa vasta gamma di processi usando la terminologia accettata dall'industria e i principali meccanismi fisici coinvolti.
I noti vantaggi dei laser a fibra assicurano che diventino la scelta dominante per la maggior parte delle applicazioni mostrate nella Figura 1. Qui presentiamo principalmente lo scopo di migliorare la comprensione delle applicazioni laser su scala micron per materiali che sono generalmente considerati difficili da marcare con lunghezze d'onda a infrarossi standard, come rame e vetro. Applicazione standard
