Αρχή εργασίας της φορητής μηχανής σήμανσης λέιζερ

Η ενσωματωμένη-γεννήτρια λέιζερ (όπως λέιζερ ινών, λέιζερ CO₂· διαφορετικοί τύποι είναι κατάλληλοι για διαφορετικά υλικά) είναι το βασικό συστατικό του εξοπλισμού. Αφού ενεργοποιηθεί, το μέσο μέσα στη γεννήτρια (όπως στοιχεία σπάνιων γαιών σε οπτικές ίνες, αέριο CO2) διεγείρεται από ηλεκτρική ενέργεια και απελευθερώνει φωτόνια συγκεκριμένου μήκους κύματος. Αυτά τα φωτόνια συγκλίνονται και ενισχύονται από έναν ανακλαστήρα για να σχηματίσουν μια δέσμη λέιζερ με συγκεντρωμένη ενέργεια. Αυτό το βήμα είναι ισοδύναμο με την παροχή μιας "πηγής ενέργειας" για το "εργαλείο σήμανσης" και η ισχύς λέιζερ (π.χ. 20W, 60W) προσδιορίζεται επίσης σε αυτό το στάδιο.

Η παραγόμενη δέσμη λέιζερ ρυθμίζεται από το οπτικό σύστημα (συμπεριλαμβανομένου του φακού εστίασης και του γαλβανόμετρου) μέσα στον εξοπλισμό:

- Φακός εστίασης: Συγκλίνει τη διάσπαρτη δέσμη λέιζερ σε ένα εξαιρετικά λεπτό "φωτεινό σημείο" (με διάμετρο τόσο μικρή όσο το επίπεδο του μικρομέτρου). Όσο πιο λεπτό είναι το φωτεινό σημείο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια σήμανσης.

- Γαλβανόμετρο (εξοπλισμένο σε ορισμένα μοντέλα): Με γνώμονα τις οδηγίες του συστήματος ελέγχου, αλλάζει γρήγορα την κατεύθυνση ανάκλασης της δέσμης λέιζερ σαν "μικρός καθρέφτης", κάνοντας το φωτεινό σημείο να κινείται σύμφωνα με την προκαθορισμένη τροχιά κειμένου και σχεδίου. Αυτό το βήμα είναι συγκρίσιμο με το σχέδιο με "δείκτη λέιζερ" μετά από ένα πρότυπο, αλλά με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα και πολύ πιο ακριβή τροχιά.

Εν τω μεταξύ, ο σχεδιασμός της κεφαλής σήμανσης χειρός επιτρέπει στον χειριστή να προσαρμόζει ευέλικτα την απόσταση μεταξύ του εστιακού σημείου λέιζερ και της επιφάνειας του υλικού, διασφαλίζοντας ότι η δέσμη λέιζερ ενεργεί με ακρίβεια στην περιοχή που χρειάζεται σήμανση.

Όταν η εστιασμένη δέσμη λέιζερ έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια του υλικού, συμβαίνουν διαφορετικές φυσικές/χημικές αλλαγές ανάλογα με τις ιδιότητες του υλικού και τελικά σχηματίζονται σημάδια. Υπάρχουν 3 κοινές μέθοδοι αλληλεπίδρασης:

- Αφαίρεση επιφάνειας: Η ενέργεια λέιζερ λιώνει ή εξατμίζει αμέσως το επιφανειακό στρώμα του υλικού (όπως το στρώμα οξειδίου στη μεταλλική επιφάνεια, το πλαστικό επιφανειακό στρώμα), εκθέτοντας το υπόστρωμα διαφορετικού χρώματος από κάτω, σχηματίζοντας ένα "χαραγμένο" σημάδι (π.χ. μαύροι σειριακούς αριθμούς σε ανοξείδωτο χάλυβα).

- Αλλαγή χρώματος: Κάτω από τη δράση του λέιζερ, η μοριακή δομή του επιφανειακού στρώματος ορισμένων υλικών (όπως ορισμένα πλαστικά και ανοδιωμένο αλουμίνιο) αλλάζει, εμφανίζοντας ένα χρώμα διαφορετικό από το αρχικό υλικό (π.χ. το λευκό πλαστικό μετατρέπεται σε μαύρο κείμενο) και μπορούν να σχηματιστούν σημάδια χωρίς να αφαιρεθεί το υλικό.

- Μικρο-παραμόρφωση: Το λέιζερ χαμηλής-ενέργειας μπορεί να προκαλέσει ελαφρά παραμόρφωση του επιφανειακού στρώματος υλικού (όπως μικροσκοπικά βαθουλώματα στη μεταλλική επιφάνεια) και τα σημάδια εμφανίζονται μέσω της διαφοράς στην ανάκλαση φωτός, η οποία είναι κατάλληλη για σενάρια που απαιτούν υψηλή επιπεδότητα επιφάνειας.

Η όλη διαδικασία συντονίζεται συγχρονισμένα από το σύστημα ελέγχου του εξοπλισμού. Από τη λήψη της εντολής "μοτίβου σήμανσης" έως τη δέσμη λέιζερ που ολοκληρώνει την κίνηση της τροχιάς, χρειάζονται μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου έως δευτερόλεπτα, κάτι που όχι μόνο εξασφαλίζει αποτελεσματικότητα αλλά και επιτυγχάνει υψηλή-ακρίβεια και σταθερή σήμανση.