인자기_레이저마커

[원텍지기]

6. 레이저마커

(1) 레이저마커

레이저마커는 레이저 발진기에서 발생하는 레이저 광선을 형발한 마스크를 통해 그 광선을 렌즈에 의해 피인자물의

표면에 접속시키고, 거기에 생기는 높은 에너지 밀도에 의해 마킹을 하는 것입니다.

피인자물인 금속캔, 플라스틱 및 유리병, 라벨, 래미네이트 필름 등 다양한 재질의 표면에 로트번호나 제조 일부를

선명하게 인자하는 것이 가능합니다.

온라인에서의 마킹은 예전부터 잉크 또는 핫스탬프 혹은 엠보스 등의 방법에 의해 행해져 왔는데 이와 상관없이

높은 속도의 작업을 위한 레이저에 의한 마킹이 행해지게 된 것은 매우 새롭습니다.

레이저마킹은 지워지기 어렵기 때문에 정부가 법적으로 선명하고 지워지지 않는 마크를 작업하는 경우나 제조자

책임 혹은 이력추적관리 등의 요구가 있는 용도에 적합합니다. 또 마킹하는 대상의 패키지 등의 재질을 레이저에

적합한 타입으로 함으로써 보다 선명한 마킹 효과를 얻을 수 있습니다.

(2) 레이저에 의한 마킹의 특징

레이저에 의한 마킹의 특징은 다음과 같습니다.

가. 일단 인자된 마크는 영구적으로 지워지지 않습니다. 피인자물의 표면을 열에너지에 의해서 직접 굽기 때문에

그 표면을 깎거나 하지 않는 한 지울 수가 없습니다.

나. 상당히 작은 것에도 미세한 마킹이 가능합니다. 광학적 거리관계에서 마크의 크기를 결정하기 때문에,

예를 들면 글자체의 높이 0.3mm 정도에서도 마킹이 가능합니다.

다. 비접촉으로 마킹할 수 있습니다. 대상면에 요철이 있더라도 마킹이 가능합니다.

라. 용제나 안료를 사용하지 않기 때문에 위생적입니다.

마. 기계적인 동기가 불필요하기 때문에 기존의 생산라인에 설치하기 쉽습니다.

(3) 레이저마커의 구조와 동작

(그림2-7)을 이용해 레이저마커의 구조를 간단히 서술합니다.

레이저마커 본체

①은 레이저광의 발생원 (He, CO2, N2, CO의 4종 프리믹스 가스와 준의학용 압축공기를 사용해 파장 10.6㎛의 레이저광을

발생하는 것 등)으로 펄스 발진기인 레이저헤드, 과전압 축전기, 고압 전원, 트리거 회로 및 이것들의 기능을 컨트롤하고,

감시하고, 자기진단하고, 비상시에는 레이저의 발생을 정지시키는 등의 역할을 하는 레이저 제어장치가 설치되어 있습니다.

전원 스위치를 넣으면 레이저 헤드에 새로운 가스를 급속하게 보내는 퍼지 솔레노이드가 동작해 캐비닛 냉각용 팬과

가스 순환용 팬도 시동합니다. 그것과 동시에 웜업 불완전의 표시램프가 점등하고, 이것을 약 2분간 지속합니다.

이 사이에 행해지는 퍼지는 레이저 전극의 수명을 연장하기 위해 필요한 것으로 이 시간을 경과 후에 고압 전원이

들어가고, 발광표시등이 점등하고, 트리거 신호가 오는 것을 기다리는 상태가 됩니다.

「스탠바이 → 오퍼레이터 상태 → 트리거 신호가 들어가 발광」 의 자동 운전 모드를 선택해 두면 일정시간 피인자물이

공급되지 않을 때는 스탠바이이 상태로 되돌아옵니다. 이 스탠바이의 상태에서는 가스 및 고전압은 정지 상태가

됩니다.

레이저 헤드 안에서 발생한 레이저광은 빔 딜리버리 튜브 ②에 인도되고, 90도 밀러 어셈블리③, 실린드 리컬 렌즈

어셈블리④, 마스크 홀더 어셈블리⑤, 포커스 어셈블리⑥ 을 거쳐 피인자물에 도달합니다.

이 중 실린드리컬 렌즈 어셈블리는 많은 문자를 1열로 크게 마킹하는 경우에 이용됩니다.

마스크 홀러 어셈블리는 마크 사이즈, 마크 교체 빈도 등에 의해 스캐너 마스크 (큰 마크 에어리어 또는 랜덤을 마크

변환의 경우에 사용되는 것으로 고속 회전하는 마스크에서 필요한 패턴을 자동 선택합니다.)

셔틀 마스크 (큰 마크 에어리어의 경우 마스크의 왕복운동에 의해서 마스크 패넌을 변환합니다), 넘버링마스크

(로트번호 등을 n행마다 변환합니다), 스태커 블루 마스크 (마크 교환빈도가 적은 경우, 수동으로 마스크를 교환합니다)

에서 하나를 선택합니다.

피인자물에 도달한 레이저빔은 마킹하는데 충분한 에너지 밀도를 가지고 있지 않으면 안 됩니다.

에너지 밀도는 빔 형상의 축소 비율의 2승으로 효과가 있어 왔습니다.

광학계의 거리관계에 의해서 필요한 에너지 밀도가 변화하기 때문에 이것과 피인자물의 재질에 의해서 에너지

밀도를 결정합니다.

(참조:월간포장타임즈)