Penandaan laser 3D mewakili kemajuan signifikan dibandingkan sistem 2D tradisional, memungkinkan penandaan yang presisi dan berkecepatan tinggi pada permukaan melengkung, tidak beraturan, dan multi-level tanpa mengurangi fokus atau kualitas. Tidak seperti penandaan 2D, yang terbatas pada bidang fokus tetap, sistem 3D secara dinamis menyesuaikan titik fokusnya secara real-time. Kemampuan ini membuatnya penting untuk aplikasi di industri seperti otomotif, elektronik, dan perangkat medis, di mana geometri bagian yang kompleks adalah umum.
Perbedaan mendasar dalam pengoperasian penanda laser 3D terletak pada kemampuannya untuk mengontrol jarak fokus berkas laser, yang biasanya dicapai dengan menggunakan sistem pemfokusan dinamis(sering disebut sebagai pemindai galvo 3-sumbu atau sistem pra-fokus).
Sistem mesin penanda laser 3D terdiri dari beberapa komponen penting:
- Sumber Laser: Menghasilkan berkas laser berenergi tinggi (misalnya, Laser Fiber, UV, atau CO2, tergantung pada bahannya).
- Pemindai Galvanometer (Galvo): Ini adalah "kepala penanda". Berisi dua cermin berkecepatan tinggi (sumbu X dan Y) yang mengarahkan berkas laser melintasi bidang kerja, membentuk pola yang diinginkan.
- Cermin Pemfokusan Dinamis (Sumbu-Z): Ini adalah komponen yang memungkinkan fungsionalitas 3D. Ini adalah sistem cermin atau lensa tambahan yang dapat bergerak cepat di sepanjang jalur optik.
- Sistem Kontrol dan Perangkat Lunak: "Otak" dari mesin. Memproses data desain CAD 3D, menghitung koordinat X, Y, dan Z yang tepat untuk seluruh jalur penandaan, dan mengontrol pemindai galvo dan cermin pemfokusan dinamis dalam sinkronisasi yang sempurna.
- Lensa F-Theta (Opsional/Bervariasi): Dalam sistem 2D, lensa F-theta adalah lensa pemfokusan akhir. Dalam sistem 3D, fungsinya mungkin terintegrasi atau diganti dengan pengaturan optik yang berbeda untuk mengakomodasi pemfokusan dinamis dan ukuran bidang yang lebih besar.
Proses penandaan 3D adalah koordinasi perangkat keras dan perangkat lunak yang canggih:
-
Desain 3D dan Input Data: Tanda yang diinginkan (logo, nomor seri, pola) dibuat atau dimuat ke dalam perangkat lunak penandaan. Desain ini mencakup informasi X, Y, dan sumbu-Z (kedalaman/tinggi) dari permukaan target.
-
Perhitungan Perangkat Lunak: Perangkat lunak 3D khusus menghitung posisi cermin pemfokusan dinamis yang diperlukan agar berkas laser mengenai permukaan pada titik fokus yang ideal untuk setiap titik dalam file penandaan.
-
Penyesuaian Fokus Dinamis: Saat cermin galvanometer X dan Y dengan cepat memindai laser di permukaan, cermin pemfokusan sumbu-Z bergerak terus-menerus untuk mempertahankan titik laser yang terfokus sempurna.
-
Reaksi Penandaan: Berkas laser berenergi tinggi yang terfokus berinteraksi dengan material, menyebabkan tanda permanen melalui proses seperti karbonisasi (penggelapan), pembusaan (mencerahkan/menaikkan permukaan, umum pada plastik), pengukiran (penghilangan material), atau anil (perubahan warna pada logam).12
Kemampuan untuk mengontrol titik fokus pada sumbu-Z memberikan beberapa manfaat utama:
| Fitur | Penandaan Laser 3D | Penandaan Laser 2D |
|---|---|---|
| Permukaan | Kurva kompleks, lereng, silinder, dan bola | Permukaan datar atau sedikit melengkung dalam bidang fokus tetap |
| Kedalaman Penandaan | Pengukiran dalam yang mudah dengan penyesuaian fokus otomatis real-time | Pengukiran dalam yang sulit memerlukan penyesuaian manual pada benda kerja atau kepala laser |
| Area Penandaan | Area penandaan yang besar dan seragam | Area kecil dan tetap |
| Pemrosesan | Bagian kompleks hanya memerlukan satu pengaturan | Permukaan yang tidak beraturan mungkin memerlukan beberapa pengaturan |
Intinya, mesin penanda laser 3D memberikan fleksibilitas dan presisi untuk menandai produk dari hampir semua bentuk secara permanen, yang sangat berharga untuk manufaktur modern dengan desain bagian yang semakin rumit.