Principio di funzionamento della macchina per marcatura laser a fibra

Principio tecnico: interazione tra luce e materia
Il principio fondamentale di una macchina per marcatura laser a fibra è l'interazione tra l'energia dei fotoni laser e gli atomi/molecole sulla superficie del materiale, che innesca cambiamenti fisici o chimici per creare marcature. Il processo specifico è suddiviso in tre fasi:

Generazione laser: utilizzando una fibra drogata con elementi di terre rare come l'itterbio (Yb) come mezzo di guadagno, una sorgente di pompa (come un laser a semiconduttore) eccita l'inversione di popolazione nella fibra, generando un'emissione stimolata per l'amplificazione della luce. Questo emette un laser nel vicino-infrarosso con una lunghezza d'onda di 1064 nm. Questa lunghezza d'onda ha un elevato assorbimento per materiali come metalli e plastica, rendendola adatta alla marcatura di vari substrati.

Focalizzazione del raggio: dopo la trasmissione attraverso la fibra, il raggio laser viene diretto attraverso un sistema galvo (specchi di scansione X-Y ad alta velocità) e un sistema di lenti (lente di messa a fuoco) per regolare il percorso ottico, riducendo il diametro dello spot a 10-50 μm e formando un raggio ad alta-densità di energia (fino a 10⁶-10⁹ W/cm²).

Marcatura del materiale: quando il raggio laser ad alta- energia irradia la superficie del materiale, la temperatura locale aumenta istantaneamente fino al punto di fusione o vaporizzazione, provocando la fusione, la vaporizzazione o il cambiamento di colore del materiale (come l'ossidazione), formando così un segno permanente.