การมาร์กด้วยไฟเบอร์เลเซอร์เพื่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ การระบุเอกลักษณ์ และการป้องกันของปลอม

การมาร์กด้วยไฟเบอร์เลเซอร์เพื่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ การระบุเอกลักษณ์ และการป้องกันของปลอม

การมาร์กด้วยเลเซอร์มีข้อได้เปรียบเหนือการติดฉลากในแม่พิมพ์และการพิมพ์ด้วยหมึกสำหรับการมาร์กบนชิ้นงานโดยตรงบนผลิตภัณฑ์พลาสติก การเกิดขึ้นของไฟเบอร์เลเซอร์อิตเทอร์เบียมช่วยตอกย้ำให้เลเซอร์เป็นวิธีสำคัญในการเพิ่มมาตรการรักษาความปลอดภัยและการป้องกันของปลอม

ความต้องการของภาคการผลิตอุตสาหกรรมสำหรับการมาร์กบนชิ้นงานโดยตรงแบบถาวรที่มีรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว รหัสสามประเภทที่คุ้นเคยคือ QR, Data Matrix และบาร์โค้ด การมาร์กบนชิ้นงานโดยตรงช่วยให้ติดตามผลิตภัณฑ์เฉพาะแต่ละชิ้นได้ตั้งแต่การผลิตจนสิ้นสุดอายุการใช้งาน ความต้องการรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติขับเคลื่อนโดยข้อกำหนดด้านการตรวจสอบย้อนกลับของชิ้นส่วนและการระบุเอกลักษณ์เฉพาะของผลิตภัณฑ์ (UID) ที่เพิ่มขึ้น หลังเหตุการณ์ 9/11 ผู้ผลิตเริ่มนำกลยุทธ์มาใช้เพื่อสร้างระบบตรวจสอบย้อนกลับและป้องกันการดัดแปลงและการปลอมแปลงผลิตภัณฑ์ กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ (DoD) พัฒนา MIL-STD-130 เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานสำหรับทรัพย์สินทางทหาร นอกเหนือจาก DoD แล้ว ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์ ซึ่งรวมถึงยานยนต์ ยา อิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์ และสินค้าอุปโภคบริโภค ก็เร่งนำมาตรฐานลักษณะเดียวกันมาใช้อย่างจริงจัง

ประเด็นสำคัญ

• รหัส Data Matrix มีขนาดเพียง 1/10 ถึง 1/100 ของบาร์โค้ดที่เก็บข้อมูลเท่ากัน ซึ่งสำคัญเมื่อพื้นที่ผิวมีจำกัด
• ประมาณครึ่งหนึ่งของแต่ละรหัสเป็นข้อมูลซ้ำซ้อนโดยการออกแบบ จึงมีโอกาส 50/50 ที่เซลล์เสียหายแล้วไม่กระทบการอ่าน
• MIL-STD-130 เป็นผู้วางมาตรฐาน และภาคยานยนต์ ยา อิเล็กทรอนิกส์ และบรรจุภัณฑ์ได้นำมาตรฐานที่เทียบเท่ามาใช้
• ประมาณ 25% ของรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติถูกอ่านผิดเพราะคุณภาพความละเอียดต่ำ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นข้อจำกัดของอิงก์เจ็ท
• รหัส 2 มิติขนาด 1/6 นิ้วมาร์กเสร็จภายในเวลาน้อยกว่า 150 มิลลิวินาทีบนชิ้นส่วนเชื้อเพลิงยานยนต์ใต้ฝากระโปรง

คำถามที่พบบ่อย

เหตุใดจึงใช้การมาร์กด้วยเลเซอร์แทนอิงก์เจ็ทสำหรับรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติ

เพราะความละเอียดและความคงทนถาวร อิงก์เจ็ทที่ไม่ถาวรไม่สามารถให้ความละเอียดของขอบเส้นที่ละเอียดตามที่ระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติต้องการ โดยเฉพาะบนชิ้นส่วนขนาดเล็ก และผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าประมาณ 25% ของรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติถูกอ่านผิดเพราะคุณภาพความละเอียดต่ำ นอกจากนี้ หมึกส่วนใหญ่ยึดเกาะกับพลาสติกที่มีพลังงานพื้นผิวต่ำได้ไม่เพียงพอแม้จะปรับสภาพพื้นผิวแล้ว

Data Matrix มีข้อได้เปรียบอะไรเหนือบาร์โค้ด

ขนาดและความทนทาน เมื่อเข้ารหัสข้อมูลเท่ากัน Data Matrix มีขนาด 1/10 ถึง 1/100 ของบาร์โค้ด ข้อมูลกระจายอยู่ทั่วสัญลักษณ์ ทำให้รหัสมีสีดำและสีขาวอย่างละประมาณครึ่งหนึ่ง จึงมีโอกาสใกล้เคียงกันที่เซลล์เสียหายแล้วไม่กระทบการอ่าน และระบบแก้ไขข้อผิดพลาดในตัวช่วยกู้คืนข้อมูลจากความเสียหายของสัญลักษณ์

อ่านรหัส Data Matrix ด้วยเครื่องสแกนบาร์โค้ดได้หรือไม่

ไม่ได้ โดยทั่วไปไม่มีรูปแบบการกวาดที่ครอบคลุมทั้งสัญลักษณ์ Data Matrix จึงต้องสแกนด้วยอุปกรณ์จับภาพแบบกล้อง ไม่ใช่เครื่องสแกนเลเซอร์

อะไรที่ผลักดันการนำการมาร์กบนชิ้นงานโดยตรงมาใช้

ข้อกำหนดด้านการตรวจสอบย้อนกลับและการระบุเอกลักษณ์เฉพาะ หลังเหตุการณ์ 9/11 ผู้ผลิตเริ่มนำกลยุทธ์มาใช้เพื่อสร้างระบบตรวจสอบย้อนกลับและป้องกันการดัดแปลงและการปลอมแปลง และกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ พัฒนา MIL-STD-130 เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานสำหรับทรัพย์สินทางทหาร ภาคพาณิชย์ก็นำมาตรฐานลักษณะเดียวกันมาใช้

รหัส 2 มิติขนาดเล็กบรรจุข้อมูลได้มากเพียงใดจริง ๆ

บนชิ้นส่วนเชื้อเพลิงยานยนต์ใต้ฝากระโปรง รหัสขนาด 1/6 นิ้วที่มาร์กเสร็จภายในเวลาน้อยกว่า 150 มิลลิวินาทีบรรจุข้อมูลการตรวจสอบย้อนกลับของชิ้นส่วนอย่างครบถ้วน ได้แก่ ล็อตเรซิน เครื่องฉีดขึ้นรูป วันที่ กะและเวลา และผลการทดสอบการรั่วซึมของชุดประกอบ

เทคโนโลยีการมาร์ก/พิมพ์แบบดิจิทัลเทียบกับแบบอนาล็อก

การมาร์กบนชิ้นงานโดยตรงที่มีข้อมูลระบุเอกลักษณ์เฉพาะต้องอาศัยเทคโนโลยี “ดิจิทัล” เช่น การมาร์กด้วยเลเซอร์ อิงก์เจ็ท และดอทพีน ทั้งนี้ การติดฉลากในแม่พิมพ์และการติดฉลากด้วยการถ่ายโอนความร้อนเป็นกระบวนการสองขั้นตอนที่มีราคาแพงกว่าการมาร์กด้วยเลเซอร์อย่างมาก และไม่ได้กล่าวถึงในบทความนี้ สำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกสามมิติจำนวนมาก เลเซอร์เป็นวิธีที่นิยมที่สุด เพราะให้รอยมาร์กถาวรที่มีความคมชัดสูง และไม่ต้องเสียค่าหมึก/ตัวทำละลายสิ้นเปลืองราคาแพงหรือบ่มหลังการพิมพ์ เลเซอร์มาร์กรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติขนาดเล็กที่สุดได้อย่างแม่นยำ ซึ่งสำคัญต่อการมาร์กขนาดจิ๋วและเมื่อชิ้นส่วนมีพื้นที่ผิวจำกัดสำหรับมาร์กตัวอักษรและตัวเลข โลโก้ หรือแผนภาพ การดำเนินงานระดับซิกส์ซิกมาที่แข็งแกร่งต้องการให้ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดอ่านได้ 100 เปอร์เซ็นต์ทั้งด้วยสายตามนุษย์หรือระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติ ไม่ว่ารอยมาร์กจริงจะมีขนาดหรือความซับซ้อนเพียงใด

ตัวอย่างการใช้งานที่ยอดเยี่ยมคือรหัส Data Matrix 2 มิติที่มาร์กด้วยเลเซอร์บนชิ้นส่วนและชุดประกอบเชื้อเพลิงยานยนต์ใต้ฝากระโปรงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยทั่วไปเป็นพอลิเมอร์อะซีทัล ไนลอน และพอลิเอสเทอร์ (ภาพที่ 1) รหัสขนาด 1/6 นิ้วมาร์กเสร็จในเวลาน้อยกว่า 150 มิลลิวินาที ข้อมูลที่อยู่ในรหัสครอบคลุมการตรวจสอบย้อนกลับของชิ้นส่วนอย่างครบถ้วน (ตั้งแต่ล็อตเรซิน เครื่องฉีดขึ้นรูป วันที่-กะ-เวลา ไปจนถึงการทดสอบการรั่วซึมของชุดประกอบ)

ผู้บริหารด้านยานยนต์รายหนึ่งอธิบายว่า “ชิ้นส่วนเชื้อเพลิงอะซีทัลใต้ฝากระโปรงจำนวนมากที่เราออกแบบมีขนาดกะทัดรัด การมาร์กข้อมูลสำคัญและรหัส Data Matrix ขนาดจิ๋วแบบถาวรใกล้ช่วงท้ายของการประกอบอัตโนมัติ หลังการทดสอบการรั่วซึมในสายการผลิต มีคุณค่ามากในอุตสาหกรรม การระบุเอกลักษณ์เฉพาะของชิ้นส่วนยังช่วยการจัดการสินค้าคงคลังภายในองค์กรสำหรับงานระหว่างผลิต”

เมื่อเทียบกับการมาร์กด้วยเลเซอร์แบบไม่สัมผัสและกระบวนการอิงก์เจ็ท การพิมพ์แพดและการพิมพ์สกรีนแบบ “อนาล็อก” ที่ถ่ายโอนหมึกไม่สามารถสร้างรอยมาร์กถาวรหรือการระบุเอกลักษณ์ระดับหน่วยเฉพาะบนพลาสติกส่วนใหญ่ได้

นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังมีต้นทุนผันแปรที่เกิดซ้ำซึ่งมีราคาแพง ได้แก่ หมึก แทมปอน (แพด) คลิเช (แม่พิมพ์พิมพ์) และสารเคมี เมื่อเปรียบเทียบการมาร์กด้วยเลเซอร์กับอิงก์เจ็ท การประหยัดหมึกและวัสดุสิ้นเปลืองใกล้เคียงกัน อิงก์เจ็ทที่ไม่ถาวรไม่สามารถให้ความละเอียดของขอบเส้นที่ละเอียด ซึ่งจำเป็นสำหรับระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติ โดยเฉพาะบนชิ้นส่วนขนาดเล็ก ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่า 25% ของรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติถูกอ่านผิดเพราะคุณภาพความละเอียดต่ำ ควรจำไว้ว่าหมึกส่วนใหญ่ยึดเกาะกับพลาสติกที่มีพลังงานพื้นผิวต่ำหลายชนิดได้ไม่เพียงพอ แม้จะปรับสภาพพื้นผิวแล้ว สภาวะนี้เกิดขึ้นกับทั้งกระบวนการพิมพ์หมึกแบบดิจิทัลและแบบอนาล็อก

รหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติคืออะไร รหัสที่เครื่องอ่านได้ (รหัสภาพ) มีข้อมูลที่ตีความได้ด้วยเครื่องสแกนหรือกล้องออปติคอล ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือ “บาร์โค้ด” หนึ่งมิติ ซึ่งเป็นการแสดงข้อมูล โดยทั่วไปเป็นสีเข้มบนพื้นสีอ่อน เพื่อให้เกิดการสะท้อนแสงสูงและต่ำที่แปลงเป็น 1 และ 0 รูปแบบบาร์โค้ดที่พบบ่อยที่สุดเก็บข้อมูลไว้ในความกว้างและระยะห่างของเส้นขนานที่พิมพ์ไว้ (แถบสีดำและสีขาว)

แม้รูปแบบบาร์โค้ดสมัยใหม่จะรองรับชุดอักขระ ASCII ได้ แต่การผลิตบางประเภทต้องการรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติที่ก้าวหน้ากว่านี้มาก ความต้องการเข้ารหัสข้อมูลให้มากขึ้นในพื้นที่ที่เล็กลงอย่างต่อเนื่องนำไปสู่การพัฒนารหัส “Data Matrix” สองมิติ รหัส Data Matrix ไม่สามารถอ่านด้วยเลเซอร์ (ที่ใช้กับบาร์โค้ด) ได้ เพราะโดยทั่วไปไม่มีรูปแบบการกวาดที่ครอบคลุมทั้งสัญลักษณ์ รหัส Data Matrix ต้องสแกนด้วยอุปกรณ์จับภาพแบบกล้อง Data Matrix 2 มิติเป็นรหัสที่เครื่องอ่านได้ซึ่งเป็นนวัตกรรมใหม่ ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อแก้ข้อจำกัดของบาร์โค้ด รูปที่ 1 แสดงความแตกต่างระหว่างรหัส 2 มิติ (Data Matrix และ QR) กับบาร์โค้ด

รหัส Data Matrix 2 มิติเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการมาร์กชิ้นส่วนขนาดเล็ก และออกแบบมาให้ทนต่อสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง ขนาดของรหัส Data Matrix เป็น 1/10 ถึง 1/100 ของบาร์โค้ดเมื่อเข้ารหัสข้อมูลเท่ากัน ใช้พื้นที่บนชิ้นส่วนน้อยมากแต่บรรจุข้อมูลการผลิตสำหรับการตรวจสอบย้อนกลับของผลิตภัณฑ์ได้มาก รหัสแต่ละรหัสมีสีดำและสีขาวอย่างละประมาณครึ่งหนึ่ง ทำให้มีโอกาส 50/50 ที่เซลล์เสียหายแล้วไม่กระทบการอ่าน ความซ้ำซ้อนของข้อมูลในระดับสูงของ Data Matrix (ข้อมูลกระจายอยู่ทั่วสัญลักษณ์) และความทนทานต่อข้อบกพร่องจากการพิมพ์ทำให้เชื่อถือได้สูง ระบบแก้ไขข้อผิดพลาดที่ฝังอยู่ในอัลกอริทึมช่วยเพิ่มความสามารถในการกู้คืนข้อมูลจากสัญลักษณ์ที่เสียหาย ดูตารางที่ 1

สารเติมแต่งสำหรับเลเซอร์

สารเติมแต่งสำหรับเลเซอร์ช่วงใกล้อินฟราเรดช่วยเพิ่มระดับความคมชัด ซึ่งเสริมให้เข้มขึ้นได้อีกด้วยการเปลี่ยนพารามิเตอร์การตั้งค่าเลเซอร์ พอลิเมอร์มีคุณลักษณะโดยธรรมชาติที่ให้รอยมาร์ก “สีเข้ม” หรือ “สีอ่อน” สารประกอบสีบางชนิดที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) และคาร์บอนแบล็กในปริมาณน้อยก็อาจดูดกลืนแสงเลเซอร์ และในบางกรณีช่วยปรับปรุงความคมชัดของรอยมาร์ก พอลิเมอร์แต่ละเกรด แม้อยู่ในตระกูลพอลิเมอร์เดียวกัน ก็อาจให้ผลต่างกัน สูตรสารเติมแต่งต้องไม่เป็นพิษและไม่ส่งผลเสียต่อรูปลักษณ์ หรือสมบัติทางกายภาพหรือการใช้งานของผลิตภัณฑ์

เมื่อเทียบกับกระบวนการพิมพ์ด้วยหมึก (การพิมพ์แพดและสกรีน และอิงก์เจ็ท) สารเติมแต่งสำหรับเลเซอร์ช่วยประหยัดต้นทุน และแสดงความเร็วการมาร์กที่เร็วกว่าวัสดุที่ไม่ได้ปรับให้เหมาะสมได้ 20 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไป สารเติมแต่งสำหรับเลเซอร์จัดหาในรูปเม็ดแกรนูลและผง ผลิตภัณฑ์แบบแกรนูลผสมกับเรซินพอลิเมอร์ได้โดยตรง ส่วนแบบผงจะแปรรูปเป็นมาสเตอร์แบตช์ ส่วนใหญ่กระจายตัวในพอลิเมอร์ได้ง่าย ขึ้นอยู่กับสารเติมแต่งและพอลิเมอร์ ระดับความเข้มข้นที่ใช้โดยน้ำหนัก (ในชิ้นงานสำเร็จรูป) อยู่ระหว่าง 0.01 ถึง 4.0 เปอร์เซ็นต์

สารเติมแต่งบางชนิดมีส่วนผสมของทินออกไซด์ที่เจือด้วยพลวงและพลวงไตรออกไซด์ ซึ่งอาจให้สีเทาอ่อนแก่ความทึบของวัสดุรองรับตามธรรมชาติ (ไม่มีสี) สารเติมแต่งอื่นอาจมีอนุภาคอะลูมิเนียม โลหะออกไซด์ผสม และสารประกอบสูตรเฉพาะ การปรับสีทำโดยใช้เม็ดสีและสีย้อมเพื่อให้ได้รูปลักษณ์สุดท้ายที่ตรงสี สารเติมแต่งเฉพาะที่จำหน่ายเชิงพาณิชย์ (ซึ่งใช้กับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ด้วย) ได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการสัมผัสอาหารและการใช้กับบรรจุภัณฑ์อาหารภายใต้เงื่อนไข A-H ของ 21 CFR 178.3297 – Colorants for Polymers สหภาพยุโรปมีข้อความรับรองความสอดคล้องในลักษณะเดียวกัน เงื่อนไขการรับรองเฉพาะตามชนิดพอลิเมอร์ เกณฑ์ระดับการเติม และการสัมผัสทางตรงหรือทางอ้อม การรับรองคุณสมบัติเพิ่มเติมของสารเติมแต่งที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ซึ่งผสมใน “ชิ้นงานสำเร็จรูป” สามารถทำให้ได้ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของอุปกรณ์ทางการแพทย์

เทคโนโลยีไฟเบอร์เลเซอร์อิตเทอร์เบียม

การพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์มีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสารเติมแต่งสำหรับเลเซอร์ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA รุ่นใหม่ล่าสุด การเกิดขึ้นของไฟเบอร์เลเซอร์อิตเทอร์เบียมระดับนาโนวินาทีเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดสำหรับการมาร์ก การเชื่อม และการตัด โดยพื้นฐานแล้ว ไฟเบอร์เลเซอร์แตกต่างจากเลเซอร์มาร์กแบบโซลิดสเตตที่ปั๊มด้วยไดโอด (DPSS) อื่น ในไฟเบอร์เลเซอร์ ตัวกลางเลเซอร์ที่สร้างลำแสงกระจายอยู่ภายในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงชนิดพิเศษ ต่างจากเลเซอร์ที่ส่งลำแสงผ่านใยแก้ว เส้นทางของลำแสงทั้งหมดอยู่ภายในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงตลอดจนถึงชุดออปติกส่งลำแสง โครงสร้างแบบออลไฟเบอร์นี้เป็นสาเหตุสำคัญของความน่าเชื่อถือและความทนทานของเลเซอร์เหล่านี้ ซึ่งทำให้เติบโตอย่างรวดเร็ว

ไฟเบอร์เลเซอร์ให้คุณภาพลำแสง (M2) และความสว่างที่เหนือกว่าเลเซอร์ Nd:YAG เลเซอร์ที่มีคุณภาพลำแสงเหนือกว่าสามารถโฟกัสเป็นจุดขนาดเล็ก ซึ่งนำไปสู่ความหนาแน่นพลังงานสูง ไฟเบอร์เลเซอร์แบบ master oscillator power amplifier (MOPA) ชนิดพัลส์คงที่และพัลส์ปรับค่าได้ที่มีพลังงานพัลส์สูงถึง 1mJ และความหนาแน่นกำลังสูงสามารถมาร์กพอลิเมอร์ที่ในอดีตมาร์กได้ยากหลายชนิด เลเซอร์แวนาเดตก็มีค่า M2 น้อยเช่นกัน โดยมีความกว้างพัลส์สั้นกว่าไฟเบอร์เลเซอร์แบบคงที่และเลเซอร์ YAG ระยะเวลาพัลส์มีอิทธิพลต่อระดับความร้อนและการเกิดคาร์บอนเข้าไปในวัสดุ พัลส์สั้น โดยทั่วไป <40ns ทำให้ควบคุมการป้อนพลังงานได้ดีขึ้นเมื่อแปรรูปวัสดุพอลิเมอร์ที่ไวต่อความร้อน พัลส์เหล่านี้คงกำลังสูงสุดไว้เพื่อเอาชนะเกณฑ์ของวัสดุ แต่มีพลังงานพัลส์ต่ำกว่าเพื่อลดความเสียหายจากความร้อนเฉพาะที่

การพัฒนาการใช้งานมีความเฉพาะเจาะจงสูง เนื่องจากไม่มีโซลูชันเลเซอร์แบบสากล เลเซอร์ MOPA ที่มีระยะเวลาพัลส์สั้นสามารถใช้สมรรถนะของสารเติมแต่งเคมีที่ไวต่อเลเซอร์และได้รับการอนุมัติจาก FDA ได้อย่างเต็มที่ การควบคุมปริมาณและอัตราการป้อนความร้อนจากเลเซอร์ตามตำแหน่งและเวลาเฉพาะจุดช่วยให้ได้สมรรถนะสูงสุด การเลือกประเภทเลเซอร์ที่จะผสานระบบถูกกำหนดโดยคุณลักษณะเอาต์พุตของเลเซอร์ที่ทำปฏิกิริยากับวัสดุพอลิเมอร์ที่ปรับให้เหมาะสม

ระบบอุปกรณ์เลเซอร์

ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ผู้ผลิตเลเซอร์ใช้ในระบบส่งผลอย่างมากต่อความคมชัด คุณภาพ และความเร็วในการมาร์ก คุณสมบัติหลักคือความหนาแน่นกำลัง (W/cm²) ที่พื้นผิวที่มาร์ก (ซึ่งต่างจากกำลังขาออกดิบของเลเซอร์) โหมดเอาต์พุตของลำแสงเลเซอร์มีความสำคัญต่อสมรรถนะการมาร์ก โหมดเอาต์พุตเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปัจจัยต่าง ๆ เช่น การลู่ออกของลำแสงและการกระจายกำลังตามเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสง

ความหนาแน่นกำลังเป็นฟังก์ชันของขนาดจุดโฟกัสของเลเซอร์ ขนาดจุดโฟกัสของเลเซอร์สำหรับเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสและความยาวคลื่นเลเซอร์ใด ๆ เป็นฟังก์ชันของการลู่ออกของลำแสงเลเซอร์ ซึ่งควบคุมด้วยการกำหนดค่าเลเซอร์ ขนาดช่องรับแสงสำหรับเลือกโหมด และกำลังขยายของอัปคอลลิเมเตอร์ (ตัวขยายลำแสง) อัตราการเกิดพัลส์ซ้ำและความหนาแน่นกำลังสูงสุดเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการสร้างรอยมาร์กและให้ได้ความคมชัดและความเร็วที่เหมาะสมที่สุด เส้นโค้งเชิงคณิตศาสตร์ของกำลังเทียบกับอัตราการเกิดพัลส์ซ้ำเป็นสัดส่วนผกผันกัน กำลังสูงสุดที่สูงที่ความถี่ต่ำทำให้อุณหภูมิพื้นผิวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ระเหยวัสดุโดยนำความร้อนเข้าสู่วัสดุรองรับน้อยที่สุด เมื่ออัตราการเกิดพัลส์ซ้ำเพิ่มขึ้น กำลังสูงสุดที่ต่ำลงจะทำให้เกิดการระเหยน้อยที่สุดแต่นำความร้อนมากขึ้น ปัจจัยเพิ่มเติมที่มีอิทธิพลต่อความคมชัดและคุณภาพของรอยมาร์ก ได้แก่ ความเร็วลำแสงและระยะห่างระหว่างเส้นเวกเตอร์

บทสรุป

ระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติสมัยใหม่ไม่ได้เป็นเพียงอุปกรณ์ตรวจสอบแบบแยกเดี่ยว แต่ถูกรวมเข้ากับการดำเนินงานผลิตแบบซิกส์ซิกมา รวมถึงโปรแกรมตัวชี้วัดการควบคุมคุณภาพเชิงสถิติ ระบบขั้นสูงมีปัญญาประดิษฐ์ซึ่งขยายขอบเขตของเลเซอร์และรหัสระบบตรวจสอบด้วยภาพอัตโนมัติออกไปอีก การผสมผสานอันทรงพลังของการมาร์กด้วยเลเซอร์ถือว่ามีความสำคัญต่อความสำเร็จ เพราะให้ข้อมูลป้อนกลับของกระบวนการและป้องกันข้อผิดพลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องเกือบเป็นศูนย์

Scott R. Sabreen เป็นผู้ก่อตั้งและประธานของ The Sabreen Group, Inc. บริษัทวิศวกรรมที่เชี่ยวชาญด้านกระบวนการผลิตพลาสติกขั้นที่สอง ได้แก่ การมาร์กด้วยเลเซอร์ การปรับสภาพพื้นผิว การยึดติด การตกแต่งและการเก็บงานผิว และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ Sabreen พัฒนาเทคโนโลยีบุกเบิกและแก้ปัญหาการผลิตมากว่า 30 ปี สามารถติดต่อได้ที่ 972.820.6777 หรือเยี่ยมชม www.sabreen.com หรือ www.plasticslasermarking.com

---