नायलॉन पर लेज़र मार्किंग

नायलॉन पॉलीएमाइड लेज़र मार्किंग, एनग्रेविंग, एचिंग

फाइबर लेज़र से नायलॉन पॉलीएमाइड प्लास्टिक की लेज़र मार्किंग कैसे करें

नायलॉन प्लास्टिक, जिसे पॉलीएमाइड भी कहा जाता है, थर्मोप्लास्टिक की एक प्रमुख श्रेणी है जिसका उपयोग हथियारों, इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव मैनिफोल्ड, साइकिल पुर्जों, पाइप, पशु पहचान टैग, स्पोर्ट्स जूतों के सोल आदि जैसे उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों में किया जाता है। अपने विविध सामग्री गुणों, मोल्डिंग परिस्थितियों और लेज़र कॉन्फ़िगरेशन के कारण, ये लेज़र मार्किंग, एनग्रेविंग या एचिंग के लिए सबसे कठिन पॉलिमर में से हैं। Ytterbium फाइबर लेज़र कार्बोनाइज़ेशन द्वारा काली मार्किंग, फोम जनरेशन द्वारा सफेद मार्किंग, और पिगमेंटेड पॉलिमर की लेज़र-प्रेरित थर्मल रासायनिक अभिक्रियाओं द्वारा रंग परिवर्तन उत्पन्न करने के लिए आदर्श हैं। प्लास्टिक की मार्किंग करते समय लेज़र इर्रेडिएंस, फ्लुएंस और बीम ऑप्टिक्स महत्वपूर्ण कारक हैं। वेरिएबल पल्स MOPA फाइबर लेज़र अत्यधिक ताप को सीमित करते हुए पल्स चौड़ाई का सर्वश्रेष्ठ नियंत्रण प्रदान करते हैं।

नायलॉन विभिन्न सामग्री प्रकारों में उपलब्ध हैं (जैसे नायलॉन 6,6; नायलॉन 6,12; नायलॉन 4,6; नायलॉन 6; नायलॉन 12 आदि), जो होमोपॉलिमर, को-पॉलिमर या रीइन्फोर्स्ड — हर रूप में विविध सामग्रियों व गुणों की उपलब्धता सुनिश्चित करते हैं। रीइन्फोर्स्ड नायलॉन में प्रायः लंबे व छोटे ग्लास फाइबर शामिल किए जाते हैं। यह संरचनात्मक प्रदर्शन के लिए लाभदायक है, परंतु इसका नुकसान यह है कि मोल्डिंग से उत्पन्न “ग्लास इमर्जेंस” दोष लेज़र मार्किंग क्षमता को कम कर देते हैं।

मोल्डेड सतहों का रेज़िन-रिच होना आवश्यक है ताकि लेज़र की ऊर्जा पॉलिमरिक मैट्रिक्स के साथ अभिक्रिया कर सके। विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताओं को बढ़ाने के लिए नायलॉन को अन्य इंजीनियरिंग प्लास्टिक के साथ भी मिश्रित किया जा सकता है। ये कारक स्वाभाविक रूप से प्रभावित करते हैं कि प्रत्येक सामग्री प्रकार लेज़र से कैसे मार्क होता है। रंग, पिगमेंट व डाई, फिलर के गुण, विभिन्न आपूर्तिकर्ताओं द्वारा कंपाउंडिंग, मोल्डिंग में फैलाव व वितरण, तथा सतह की बनावट — ये सभी कारक मार्किंग की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं।

औद्योगिक फाइबर लेज़र से उच्च-गुणवत्ता वाली लेज़र मार्किंग: कार्यात्मक व सजावटी स्थायी मार्किंग उत्पादों में मूल्य जोड़ती है और साथ ही जालसाज़ी को रोकती है। उच्च-गुणवत्ता वाली मार्किंग कंट्रास्ट और टिकाऊपन प्राप्त करने की कुंजी यह है कि मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान नायलॉन सामग्री में लेज़र-एन्हांसिंग एडिटिव्स शामिल किए जाएँ — चाहे कलर कॉन्सन्ट्रेट के रूप में हों या प्री-कंपाउंडेड सामग्री के रूप में। नियर-इन्फ्रारेड लेज़र के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष एडिटिव्स सामग्री के गुणों को प्रभावित किए बिना मार्किंग कंट्रास्ट को अनुकूलित करते हैं, मार्किंग की गति बढ़ाते हैं (कम साइकिल टाइम), और लागत-प्रभावी होते हैं।

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तकनीकी सेवाएँ

• कस्टम लेज़र कलर-मैच फॉर्मूलेशन व कंपाउंड, रेगुलेटरी अनुपालन, प्रोटोटाइप सैंपल–मास्टरबैच, प्री-कंपाउंडेड सामग्री (प्री-कलर), लेज़र लैमिनेट।
• लेज़र उपकरण सिस्टम डिज़ाइन, टर्नकी सिस्टम्स इंटीग्रेशन व प्रशिक्षण, मशीन विज़न, कस्टम HMI, प्रोसेस दस्तावेज़ीकरण।
• ऑन-साइट समस्या समाधान (विश्व में कहीं भी), लेज़र प्रोसेस विश्लेषण व सिस्टम अनुकूलन, कस्टम वेक्टराइज़्ड आर्टवर्क।
• लेज़र सुरक्षा प्रमाणन, डिज़ाइन व CDRH Class 1 एन्क्लोज़र सहित संपूर्ण एप्लिकेशन, आंतरिक ऑडिट हेतु लेज़र सेफ्टी ऑफिसर (LSO)।
• प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग व विश्लेषणात्मक विश्लेषण, मोल्ड फ्लो, एडिटिव-कलरेंट फैलाव/वितरण।
• जॉब शॉप मार्किंग सेवाएँ

लेज़र बीम गुणवत्ता: Ytterbium फाइबर लेज़र 1060-1070 nm की तरंगदैर्घ्य के साथ नियर-इन्फ्रारेड (NIR) स्पेक्ट्रम में कार्य करते हैं। बीम क्वालिटी फैक्टर M2 किसी बीम की फोकस क्षमता का मात्रात्मक मापन है और मार्किंग के प्रदर्शन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। लेज़र बीम का M2 फैक्टर यह सीमित करता है कि किसी दिए गए बीम डाइवर्जेंस के लिए बीम को कितना फोकस किया जा सकता है, जो फोकसिंग लेंस के एपर्चर द्वारा सीमित होता है। M2 = 1 आदर्श गॉसियन लेज़र बीम है। ऑप्टिकल पावर के साथ मिलकर बीम क्वालिटी फैक्टर लेज़र बीम की चमक (“रेडियंस”) निर्धारित करता है। M2 फैक्टर का सुसंगत होना स्वयं मान से अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग बीम मोड की आवश्यकता होती है। निम्न-प्रदर्शन वाले लेज़र प्रायः सुसंगति की कमी से ग्रस्त होते हैं, जिससे मार्किंग में भिन्नता, दिखावट और कार्यक्षमता की समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। औद्योगिक लेज़र सस्ते थोक (रीसेलर) हॉबीइस्ट-प्रकार के लेज़र से बेहतर होते हैं। सस्ते लेज़र अनियमित मार्किंग गुणवत्ता के साथ-साथ सस्ते ऑप्टिक्स व इलेक्ट्रॉनिक्स से ग्रस्त होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बीम गुणवत्ता में भिन्नता और असंगत मार्किंग होती है। सभी लेज़र समान रूप से नहीं बनाए जाते।

लेज़र मार्किंग, एनग्रेविंग, मशीन विज़न व आइटम यूनिक आइडेंटिफिकेशन (IUID): MIL-STD 130 विभिन्न उद्योगों में इन्वेंट्री प्रबंधन व उत्पाद ट्रैकिंग के लिए उपयोगी है। जब 1D बारकोड व 2D AIM DPM कोड को कैमरे द्वारा सटीक रूप से सत्यापित व ग्रेड नहीं किया जा सकता, तब निम्न मार्किंग गुणवत्ता विशेष रूप से समस्याजनक व महंगी होती है। डायरेक्ट पार्ट मार्किंग (DPM) डेटा मैट्रिक्स व बार कोड के लिए जब उच्च-रिज़ॉल्यूशन, लाइन-एज गुणवत्ता व छोटे डेटा सेल आवश्यक हों, तब लेज़र एडिटिव्स एक महत्वपूर्ण अंतर पैदा करते हैं। डेटा स्ट्रिंग जितनी लंबी होगी, डेटा सेल उतने ही सघन होते जाएँगे। सैन्य, एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव व फार्मास्युटिकल उत्पादों के लिए प्रायः ग्रेड “A” सत्यापन (ISO 15415) आवश्यक होता है। उच्च-कंट्रास्ट कोड पठनीयता अतिरिक्त लाभ प्रदान करती है, जैसे तेज़ मार्किंग गति और फैक्टरी भर में कम लागत वाले हैंड-हेल्ड रीडर के उपयोग की क्षमता।

नायलॉन पर लेज़र मार्किंग से संबंधित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

कुछ नायलॉन सामग्रियाँ अन्य की तुलना में बेहतर मार्किंग क्यों देती हैं? सिंथेटिक नायलॉन की लेज़र मार्किंग के पथ-तंत्र को लेकर कई सिद्धांत हैं, परंतु कोई निश्चित उत्तर नहीं है। कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि नायलॉन को उनके एमाइड समूहों (CONH) से पहचाना जाता है। एमाइड समूह अधिक आसानी से फोम बनाते हैं, जो आंशिक रूप से नाइट्रोजन के कारण है, जबकि मिथाइलीन समूह कार्बोनाइज़ेशन के लिए अधिक उपयुक्त हैं। PA12 में संरचना अधिक पॉलीएथिलीन जैसी होती है, जिसमें प्रत्येक 12 मोनोमर यूनिट पर एक एमाइड समूह होता है। इसके विपरीत, PA6 में प्रत्येक छह मोनोमर यूनिट पर एक एमाइड समूह होता है। व्यवहार में, इसका अर्थ है कि PA12 में फोम बनने की प्रवृत्ति कम और PA6 की तुलना में गहरे मार्क उत्पन्न करने की प्रवृत्ति अधिक होती है। हालाँकि, इन सामान्य अवलोकनों में कुछ अपवाद भी हैं।

नायलॉन का चयन करते समय उत्पाद डिज़ाइन इंजीनियरों को पार्ट के प्रदर्शन और उसकी लेज़र मार्किंग क्षमता दोनों पर विचार करना चाहिए।

नायलॉन पॉलीएमाइड क्या हैं?

पॉलीएमाइड, जिसे नायलॉन भी कहा जाता है, उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों में प्रयुक्त थर्मोप्लास्टिक की एक प्रमुख श्रेणी है। इनमें एमाइड लिंकेज होते हैं, विशेष रूप से –CO-NH–। नायलॉन का संश्लेषण पॉलीकंडेंसेशन प्रक्रिया द्वारा किया जाता है, जिसमें एक डाईएमीन एक डाईएसिड के साथ अभिक्रिया करता है, या छह, ग्यारह अथवा बारह कार्बन परमाणुओं वाले लैक्टम के रिंग-ओपनिंग पॉलिमराइज़ेशन द्वारा। नायलॉन मोनोमर एलिफैटिक, सेमी-एरोमैटिक या एरोमैटिक (अरामिड) हो सकते हैं और संरचना में अनाकार, अर्ध-क्रिस्टलीय व अधिक-कम क्रिस्टलीयता वाले हो सकते हैं। दो प्रमुख पॉलीएमाइड हैं पॉली(हेक्सामिथिलीन एडिपामाइड) (नायलॉन 6,6) और पॉलीकैप्रोलैक्टम (नायलॉन 6)। एलिफैटिक पॉलीएमाइड में नायलॉन 12, 69, 6-10, 6-12, 46 व 1212 शामिल हैं। बायो-आधारित इंजीनियरिंग प्लास्टिक, जिसे नायलॉन 11 कहा जाता है, अक्षय संसाधनों — विशेष रूप से अरंडी (कैस्टर) के पौधों — से प्राप्त किया जाता है।

क्या फाइबरग्लास एडिटिव्स लेज़र मार्किंग को प्रभावित करते हैं?

मार्किंग की गुणवत्ता पॉलिमर, एडिटिव्स व कलरेंट, तथा इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया पर निर्भर करती है। पठनीयता को बाधित करने वाली मोल्डेड पॉलिमर सतह की समस्याएँ उत्पाद की सुरक्षा, प्रदर्शन व कार्यक्षमता को प्रभावित कर सकती हैं। इसका एक उदाहरण एडिटिव ग्लास फाइबर है। ग्लास फाइबर मिलाने से मोल्डिंग प्रक्रिया पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है, जो बदले में लेज़र मार्किंग की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। फाइबरग्लास की फिल प्रतिशतता भिन्न-भिन्न होती है, सामान्यतः यह 10 से 60% के बीच होती है। ग्लास रीइन्फोर्समेंट दो प्रकार के होते हैं — शॉर्ट फाइबर व लॉन्ग फाइबर — और दोनों के अपने-अपने लाभ व कमियाँ हैं। उच्च-गुणवत्ता वाली मार्किंग के लिए मोल्डेड पार्ट की सतह “रेज़िन-रिच” होनी चाहिए, जिससे लेज़र की ऊर्जा पॉलिमर मैट्रिक्स के साथ अभिक्रिया कर सके। इसके विपरीत, ग्लास फाइबर-प्रधान सतहें खराब मार्क करती हैं, और अधिक फाइबर सामग्री के साथ यह समस्या और बढ़ जाती है। फाइबरग्लास स्वयं नियर-IR (NIR) लेज़र प्रकाश का अच्छा अवशोषक नहीं है।

लेज़र-एन्हांसिंग एडिटिव्स कैसे कार्य करते हैं?

चूँकि अधिकांश पॉलिमर की इस तरंगदैर्घ्य (NIR) में अवशोषण क्षमता सीमित होती है और वे उल्लेखनीय कंट्रास्ट उत्पन्न नहीं कर पाते, इसलिए विशेषज्ञ अवशोषण बढ़ाने व उच्च कंट्रास्ट गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए विभिन्न एडिटिव्स, फिलर, पिगमेंट व डाई का उपयोग करते हैं। एडिटिव्स रंग कंट्रास्ट (लेज़र प्रकाश के अवशोषण) की मात्रा बढ़ाते हैं, जिसे उपयुक्त लेज़र चयन व मार्किंग पैरामीटर से और बेहतर बनाया जाता है। आम धारणा के विपरीत, कोई एक सार्वभौमिक एडिटिव नहीं है।

कुछ एडिटिव्स में एंटीमनी-डोप्ड टिन ऑक्साइड व एंटीमनी ट्राईऑक्साइड के मिश्रण होते हैं, जिनके कारण प्राकृतिक (बिना रंग वाले) सब्सट्रेट की अपारदर्शिता “धूसर” प्रतीत हो सकती है। अन्य एडिटिव्स में एल्युमीनियम कण, मिश्रित धातु ऑक्साइड, या स्वामित्व वाले कंपाउंड हो सकते हैं। वांछित कलरमैच रूप प्राप्त करने के लिए पिगमेंट व डाई से रंग समायोजन किया जाता है। 21 CFR 178.3297 “Colorants for Polymers” की शर्तों A-H के तहत विशिष्ट एडिटिव्स को खाद्य-संपर्क व खाद्य पैकेजिंग में उपयोग हेतु FDA द्वारा अनुमोदित किया गया है।

लेज़र एडिटिव कंपाउंड पैलेट ग्रैन्युलेट व पाउडर रूप में उपलब्ध होते हैं। ग्रैन्युलेट उत्पादों को सीधे पॉलिमर रेज़िन के साथ मिलाया जाता है, जबकि पाउडर रूपों को मास्टरबैच में परिवर्तित किया जाता है। अंतिम पार्ट में वज़न के आधार पर लोडिंग सांद्रता स्तर सामान्यतः 0.01 से 3.0% के बीच होता है। सर्वश्रेष्ठ रंग कंट्रास्ट प्राप्त करने के लिए लेज़र एडिटिव्स को प्रत्येक पार्ट में समान रूप से वितरित/फैलाया जाना आवश्यक है।

पॉलिमरिक लेज़र मार्किंग तंत्र के प्रकार क्या हैं?

लेज़र-मार्क योग्य प्लास्टिक की विशेषता यह है कि वे लेज़र प्रकाश को अवशोषित कर 1060nm-1070nm तरंगदैर्घ्य की नियर-इन्फ्रारेड (NIR) रेंज में उसे थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करने में सक्षम होते हैं। लेज़र के तीन सामान्य प्रकार हैं Ytterbium फाइबर (MOPA व फिक्स्ड पल्स), वैनेडेट (Nd:YVO4), और Nd:YAG। लेज़र के प्रकार व वांछित मार्किंग कंट्रास्ट के अनुसार, कार्बोनाइज़ेशन चारिंग, केमिकल चेंज फोमिंग व कलर चेंज जैसी सतही अभिक्रियाएँ उत्पन्न करने के लिए विभिन्न रसायन विज्ञान का उपयोग किया जा सकता है। मार्किंग की गुणवत्ता अवशोषित ऊर्जा और सामग्री के विशिष्ट थर्मल डिग्रेडेशन पथ पर निर्भर करती है। समान पॉलिमरिक परिवार के भीतर भी प्रत्येक पॉलिमर ग्रेड भिन्न परिणाम दे सकता है। मार्किंग सॉफ्टवेयर (पावर, पल्स रिपिटिशन रेट व मार्किंग स्पीड) की सेटिंग समायोजित करके एक ही लेज़र सभी सतही अभिक्रियाएँ कर सकता है। कंटीन्यूअस वेव (CW) CO₂ लेज़र की तरंगदैर्घ्य 10.6 माइक्रोन (फार इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम) होती है। CW CO₂ लेज़र की पीक पावर कम होती है और वे प्लास्टिक पर उच्च कंट्रास्ट मार्किंग उत्पन्न नहीं कर सकते।

फाइबर लेज़र और फाइबर-डिलीवर्ड लेज़र में क्या अंतर है?

नैनोसेकंड Ytterbium फाइबर लेज़र मार्किंग, वेल्डिंग व कटिंग के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रगतियों में से एक हैं। मूल रूप से, फाइबर लेज़र अन्य डायोड-पंप्ड सॉलिड-स्टेट (DPSS) मार्किंग लेज़र से भिन्न होते हैं। फाइबर लेज़र में, लेज़र बीम उत्पन्न करने वाला सक्रिय माध्यम एक विशेष फाइबर-ऑप्टिक केबल के भीतर वितरित होता है। फाइबर-डिलीवर्ड लेज़र के विपरीत, बीम का संपूर्ण पथ बीम डिलीवरी ऑप्टिक्स तक फाइबर-ऑप्टिक केबल के भीतर ही रहता है। यह संपूर्ण-फाइबर संरचना ही मुख्यतः इन लेज़र की विश्वसनीयता व मज़बूती के लिए ज़िम्मेदार है, जो उनकी तीव्र वृद्धि का कारण है।

पल्स रिपिटिशन रेट व पीक पावर मार्किंग को कैसे प्रभावित करते हैं?

मार्क बनाने तथा इष्टतम कंट्रास्ट व गति प्राप्त करने में पल्स रिपिटिशन रेट व पीक पावर डेंसिटी महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। निम्न आवृत्ति पर उच्च पीक पावर सतह के तापमान को तेज़ी से बढ़ाती है, सामग्री को वाष्पीकृत करती है जबकि सब्सट्रेट में न्यूनतम ऊष्मा संचालित करती है। जैसे-जैसे पल्स रिपिटिशन बढ़ती है, कम पीक पावर न्यूनतम वाष्पीकरण उत्पन्न करती है परंतु अधिक ऊष्मा संचालित करती है। पावर बनाम पल्स रिपिटिशन रेट के अंकगणितीय वक्र व्युत्क्रमानुपाती होते हैं। मार्किंग बीम वेग व वेक्टर लाइन पृथक्करण दूरी के अतिरिक्त योगदान करने वाले कारक मार्किंग कंट्रास्ट व गुणवत्ता निर्धारित करते हैं। इन पैरामीटर को सावधानीपूर्वक समायोजित व नियंत्रित करके, लेज़र मार्किंग का उपयोग विभिन्न प्रकार की प्लास्टिक सामग्रियों पर सटीक, उच्च-गुणवत्ता वाले मार्क बनाने के लिए किया जा सकता है। यह एक संतुलन है जो सामग्री के गुणों, वांछित मार्क गहराई व आवश्यक मार्किंग गति पर निर्भर करता है। प्लास्टिक में लेज़र एब्ज़ॉर्बर जोड़ने से मार्क योग्य प्लास्टिक सामग्रियों की सीमा काफी बढ़ जाती है, मार्क की गुणवत्ता सुधरती है, और मार्क की सुसंगति सुनिश्चित करने के लिए प्रोसेस विंडो विस्तृत होती है।

लेज़र इर्रेडिएंस क्या है?

लेज़र इर्रेडिएंस: इर्रेडिएंस प्रति इकाई क्षेत्रफल लेज़र की शक्ति है, जिसे वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर (W/cm2) में मापा जाता है। यह मूलतः लेज़र बीम की तीव्रता है, जो फोकस्ड स्पॉट साइज़ का एक फलन है। किसी दिए गए फोकल लेंथ लेंस व लेज़र तरंगदैर्घ्य के लिए फोकस्ड लेज़र स्पॉट साइज़ लेज़र बीम डाइवर्जेंस का फलन है। बड़ा स्पॉट साइज़ कम ऊर्जा घनत्व का परिणाम देता है। उच्च इर्रेडिएंस सामग्री का तीव्र ताप व वाष्पीकरण उत्पन्न कर सकती है, जबकि निम्न इर्रेडिएंस से कोई दृश्य मार्क बन ही न पाए। इर्रेडिएंस मार्किंग प्रक्रिया की गति व गुणवत्ता को प्रभावित करती है। उच्च इर्रेडिएंस से तेज़ मार्किंग हो सकती है, क्योंकि सामग्री तेज़ी से गर्म व वाष्पीकृत होती है। हालाँकि, यदि इर्रेडिएंस बहुत अधिक हो, तो इससे सामग्री को क्षति पहुँच सकती है, जैसे दरार पड़ना या अत्यधिक जलना। दूसरी ओर, निम्न इर्रेडिएंस से मार्किंग गति धीमी हो सकती है या कोई दृश्य मार्क ही न बने।

तीव्रता निम्नलिखित से प्रभावित होती है:

• पल्स फ्रीक्वेंसी (Hz, kHz) – पल्स रिपिटिशन रेट
• लेज़र पावर (वाट) – पावर डेंसिटी W/cm2 से भिन्न
• फोकल स्पॉट साइज़ – जिसे फोकल डायमीटर भी कहा जाता है
• पल्स चौड़ाई – किसी इम्पल्स के आरंभ व अंत के बीच का समय, जिसे नैनोसेकंड, पिको- या फेम्टोसेकंड में मापा जाता है। ऊर्जा घनत्व को नियंत्रित करने का एक कारक, तथा प्रोसेस अनुकूलन के लिए महत्वपूर्ण। MOPA लेज़र में पल्स अवधि समायोजन Q-स्विच्ड (फिक्स्ड पल्स) फाइबर लेज़र की तुलना में अधिक लचीला होता है।

लेज़र फ्लुएंस क्या है?

लेज़र फ्लुएंस: फ्लुएंस प्रति इकाई क्षेत्रफल लेज़र ऊर्जा का माप है। इसे सामान्यतः जूल प्रति वर्ग सेंटीमीटर (J/cm2) में मापा जाता है। फ्लुएंस यह निर्धारित करता है कि सामग्री की सतह पर कितनी ऊर्जा स्थानांतरित होती है। यदि फ्लुएंस बहुत कम हो, तो सामग्री पर कोई प्रभाव न पड़े। यदि यह बहुत अधिक हो, तो सामग्री को वांछित मार्किंग प्रभाव से परे अत्यधिक क्षति पहुँच सकती है। मार्क की जा रही विशिष्ट सामग्री के लिए फ्लुएंस उपयुक्त स्तर पर होना आवश्यक है। कुछ सामग्रियों को दृश्य मार्क के लिए पर्याप्त ऊर्जा अवशोषित करने हेतु अधिक फ्लुएंस की आवश्यकता हो सकती है, जबकि अन्य को क्षति से बचने के लिए कम फ्लुएंस की आवश्यकता हो सकती है। मार्क की गहराई भी फ्लुएंस से प्रभावित हो सकती है; सामान्यतः, अधिक फ्लुएंस गहरे मार्क उत्पन्न करता है।

फ्लुएंस निम्नलिखित से प्रभावित होता है:

• बीम तीव्रता
• स्कैनर वेग
• पल्स ओवरलैप
• फोकस बीम डायमीटर

Q-स्विच फिक्स्ड पल्स की तुलना में MOPA फाइबर लेज़र के क्या लाभ हैं?

MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) डिज़ाइन वाले नैनोसेकंड Ytterbium फाइबर लेज़र का आगमन लेज़र प्लास्टिक मार्किंग में सबसे महत्वपूर्ण प्रगतियों में से एक है। एक उद्योग-परिवर्तनकारी लेज़र डिज़ाइन अब पारंपरिक मिरर/Q-स्विच कैविटी से भिन्न ढंग से पल्स्ड ऊर्जा प्रदान करता है। यह डिज़ाइन तीव्र प्रोसेसिंग व सूक्ष्म पल्स नियंत्रण के लिए एक लेज़र टूल के रूप में “वेवफॉर्म” का उपयोग करता है। ग्राफ 1 में TRUMPF TruPulse Nano MOPA फाइबर लेज़र के 40 विभिन्न रंगीन वेवफॉर्म पल्स दिखाए गए हैं। ग्राफ में प्रत्येक रंग एक विशिष्ट MOPA पल्स वेवफॉर्म दर्शाता है, जिसका उपयोग प्लास्टिक मार्किंग परिणामों को अनुकूलित करने के लिए फ्लुएंस व इर्रेडिएंस को संतुलित करने हेतु किया जा सकता है। कई प्रतिस्पर्धी तकनीकों की भाँति, यहाँ भी महत्वपूर्ण शब्दावली व विशिष्ट कारकों को लेकर अक्सर भ्रम व अनजाने में गलत निरूपण होता है।

MOPA फाइबर लेज़र, डायग्राम 1, एक मॉड्युलेटेड लो-पावर टेलीकॉम-गुणवत्ता वाले लेज़र डायोड को एम्प्लीफाई कर सटीक उच्च-पावर लेज़र पल्स उत्पन्न करता है। लो-पावर डायोड को मॉड्युलेट करने के लिए आंतरिक पल्स जनरेटर का उपयोग करके, लेज़र व्यापक पल्स मॉड्युलेशन रेट पर पल्स चौड़ाई व परिणामी पल्स ऊर्जा को चयनात्मक रूप से सेट, बनाए रख या समायोजित कर सकता है।

डायग्राम 1। सुसंगत बीम गुणवत्ता M2 के लिए Trumpf GTWave फाइबर एम्प्लीफायर डिज़ाइन

यह आर्किटेक्चर Q-स्विच्ड की तुलना में लेज़र पैरामीटर को प्रभावी ढंग से डीकपल करता है और बेहतर व अधिक सुसंगत मार्किंग परिणामों के लिए अधिक प्रोसेस अनुकूलन व पुनरावृत्तिशीलता प्रदान करता है। मानक MOPA फाइबर लेज़र डिज़ाइन में Q-स्विच्ड फाइबर लेज़र के समान बीम गुणवत्ता (M2) भिन्नता की समस्याएँ हो सकती हैं। अग्रणी फाइबर लेज़र निर्माता TRUMPF एक पेटेंटेड दोहरे-चरण वाला GTWave फाइबर एम्प्लीफायर डिज़ाइन प्रदान करता है, जो अपनी निर्दिष्ट पल्स रिपिटिशन रेंज में सुसंगत M2 बनाए रखता है। MOPA फाइबर लेज़र के विपरीत, एक एक्टिवली Q-स्विच्ड फाइबर लेज़र लेज़र कैविटी में गेन को बाधित करके कार्य करता है, जिससे एम्प्लीफायर में गेन का निर्माण होता है और बाधा हटाए जाने पर उच्च-पावर लेज़र पल्स उत्सर्जित होते हैं। Q-स्विच्ड फाइबर लेज़र में मुख्य पैरामीटर आपस में गहराई से जुड़े होते हैं।

आउटपुट पावर बदलने के लिए डायोड करंट को बढ़ाया या घटाया जा सकता है। पल्स रिपिटिशन रेट बढ़ाने से औसत पावर बढ़नी चाहिए, परंतु Q-स्विच्ड फाइबर लेज़र में ऐसा नहीं होता, क्योंकि इसमें पल्स पावर घट जाती है। चार्ट 2 समय के फलन के रूप में पावर व रिपिटिशन रेट दिखाता है। Q-स्विच्ड फाइबर लेज़र पर M2 (बीम गुणवत्ता) लेज़र पावर व पल्स रिपिटिशन रेट में किसी भी परिवर्तन के साथ काफी भिन्न हो सकता है। M2 को 1.1 से 1.5 के बीच बदलने पर फोकस्ड पावर डेंसिटी में 2 गुना परिवर्तन होगा, जो प्लास्टिक पर मार्किंग गुणवत्ता को नाटकीय रूप से बदल सकता है।

डायग्राम 2। एक्टिवली Q-स्विच्ड फाइबर लेज़र

नायलॉन पर लेज़र मार्किंग के अनुप्रयोग

नायलॉन प्लास्टिक का उपयोग हथियारों, ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रिकल व इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक, उपभोज्य वस्तुओं तथा तेल व गैस सहित विस्तृत श्रेणी के अनुप्रयोगों में होता है। सबसे लोकप्रिय व चुनौतीपूर्ण कंट्रास्ट रंग हैं काले पर ओपेक सफेद, सफेद पर जेट ब्लैक, और मध्यम नीले पर ओपेक सफेद।

जेट ब्लैक लेज़र मार्किंग कंट्रास्ट। नया एडिटिव FDA-अनुपालित है। इसमें भारी धातु एंटीमनी-टिन ऑक्साइड/ट्राईऑक्साइड नहीं है। पशुओं के लिए आदर्श।

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