การสลักด้วยเลเซอร์

หลักพื้นฐานในการลอกสีโดยใช้เลเซอร์มาร์กเกอร์

กระบวนการนี้จะใช้เลเซอร์ลอกวัสดุเคลือบผิวจากพลาสติก เพื่อเผยให้เห็นเนื้อวัสดุเดิมภายใต้วัสดุเคลือบผิว
จากตัวอย่างของการผลิตคันเกียร์ด้านล่างนี้ การลอกวัสดุเคลือบผิวสีดำออกจากพลาสติกนี้ก็เพื่อให้แสงไฟส่องผ่านออกมาได้ การลอกสีด้วยเลเซอร์ยังมีประโยชน์สำหรับการลอกชั้นผิวต่างๆ ของพลาสติกที่มีการเคลือบผิวหลายๆ ชั้น เพื่อเผยให้เห็นชั้นต่างๆ ได้อีกด้วย เช่น ชั้นผิวเคลือบสีดำ ชั้นผิวเคลือบสีดำและสีแดง หรือชั้นผิวเคลือบสีดำ สีแดง และสีเขียว

ตัวอย่างการลอกสี เช่น การลอกผิวเคลือบของสวิตช์แผงหน้าปัดเครื่องมือ

คำอธิบายการประยุกต์ใช้งาน

ในวิธีการทั่วไปจะต้องพิมพ์สีลงบนผลิตภัณฑ์ หรือลอกวัสดุเคลือบผิวออกจากผลิตภัณฑ์โดยใช้สารเคมีลอกผิวหรือใช้วิธีการอื่นๆ ซึ่งวิธีนี้จะต้องผลิตแม่พิมพ์สำหรับชิ้นงานแต่ละแบบ หรือเสียค่าใช้จ่ายสำหรับสารเคมีตัวทำละลาย การใช้เลเซอร์มาร์กเกอร์ จะใช้วิธีการยิงแสงเลเซอร์ในการลอกผิว
ในระยะหลังนี้ รถยนต์ต่างก็มีปุ่มสวิตช์แบบส่องแสงได้ ทำให้มีการนำเลเซอร์มาร์กเกอร์มาใช้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

เมื่อใช้เลเซอร์มาร์กเกอร์ YVO₄ แบบกำลังสูงสุดในระดับสูงและพัลส์สั้น ก็จะสามารถส่งลำแสงที่มีพลังงานสูงไปยังชิ้นงานได้ ซึ่งจะทำให้ได้การตัดขอบที่ละเอียดคมชัด โดยไม่มีการแผ่ความร้อนไปสู่รอบๆ ตำแหน่งที่ดำเนินการ วิธีนี้จึงทำให้ได้การดำเนินการที่มีคุณภาพสูงแม้กับพื้นผิวที่มีลวดลาย

หลักพื้นฐานในการลอกพื้นผิวโดยใช้เลเซอร์มาร์กเกอร์

การลอกพื้นผิวคือกระบวนการทำให้วัสดุเคลือบผิว ผิวชุบเคลือบ หรือชั้นพื้นผิวอื่นๆ ของชิ้นงานลอกออก เพื่อเผยให้เห็นเนื้อวัสดุข้างใต้
ในส่วนการของการลอกสีซึ่งเป็นการทำให้ฟิล์มเคลือบหลุดออกไปนั้น การดำเนินการใดๆ ที่ทำให้ผิวชุบเคลือบหรือวัสดุเคลือบอื่นๆ หลุดออก ก็สามารถเรียกได้ว่าการลอกพื้นผิว ดังที่แสดงให้เห็นตามรูปด้านล่าง ผิวชั้นพื้นเผยให้เห็นโดยการลอกชั้นผิวอะลูมิเนียมชุบ (ชั้นฉนวน)

ตัวอย่างการลอกพื้นผิว 1 — การลอกฟิล์ม ITO

คำอธิบายการประยุกต์ใช้งาน

การติดฟิล์ม ITO (ฟิล์มโปร่งใสนำไฟฟ้าได้) ลงบนซับสเตรตแก้ว (glass substrate) เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการผลิตจอแสดงผลแบบแบน ในวิธีการทั่วไปนั้น จะใช้สารเคมีกัดเพื่อสร้างลวดลาย อย่างไรก็ดี การใช้สารเคมีอาจทำให้ต้องลงทุนในอุปกรณ์เป็นมูลค่าสูง และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการก็มักจะเพิ่มขึ้นด้วย ส่วนแผ่นฟิล์มรอบๆ วงจรนั้นลอกออกด้วยเลเซอร์มาร์กเกอร์ ซึ่งจะขัดขวางการสื่อไฟฟ้าไปสู่ชิ้นส่วนรอบๆ

การใช้เลเซอร์ YVO₄ แบบกำลังสูงสุดในระดับสูงและพัลส์สั้น จะให้ผลการดำเนินการที่น่าพอใจโดยไม่สร้างความเสียหายแก่กระจกหรือฟิล์ม และไม่ทำให้ความขุ่นมัวเพิ่มขึ้นด้วย
และเนื่องจากไม่มีการใช้สารเคมี ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการจึงต่ำ ทั้งยังป้องกันไม่ให้ฟิล์มขยายหรือหดตัวเนื่องจากความชื้นได้ด้วย
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการกัดด้วยสารเคมีแล้ว กระบวนการทางเลเซอร์นั้นไม่แพงเลย และไม่ต้องใช้พื้นที่มาก ทำให้สามารถคำนวณการจ่ายลงทุนได้ตามปริมาณการผลิต

ตัวอย่างการลอกพื้นผิว 2 — การลอกผิวชุบเคลือบทองจากขั้วต่อ

ใช้เลเซอร์ลอกผิวชุบเคลือบทองออกจากขั้วต่อ
เป้าหมายของการดำเนินการนี้คือป้องกันการสะสมตัวของตะกั่วบัดกรี (ชั้นป้องกันนิกเกิล - nickel barrier) ในวิธีการทั่วไป จะใช้มาสก์เพื่อป้องกันการชุบเคลือบผิวที่ไม่จำเป็น แต่เมื่อมีความต้องการเพิ่มขึ้นในการลดขนาดผลิตภัณฑ์และการทำสิ่งต่างๆ ให้มีขนาดเล็กลง ขั้วต่อจึงมีระยะ pitch ที่เล็กละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความนิยมใช้เลเซอร์มาร์กเกอร์ที่สามารถทำงานการผลิตในระดับไมโคร (microfabrication) ได้ ในกระบวนการขั้นปลาย

การสร้างชั้นป้องกันนิกเกิล (nickel barrier) เป็นเทคนิคในการสร้างพื้นที่ที่มีสมบัติการเป็นขั้ว (wettability) ต่อตะกั่วบัดกรีต่ำ ระหว่างตัวยึด PCB กับจุดสัมผัส การสร้างพื้นที่ดังกล่าวจะช่วยป้องกันการสะสมตัวของตะกั่วบัดกรีและป้องกันการสูญเสียความแข็งแกร่งในส่วนข้อต่อ

ข้อดีของการผ่านกระบวนการด้วยเลเซอร์

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการลดลงและช่วยลดเวลาในการทำงาน

ไม่ต้องใช้แม่พิมพ์และสารเคมีลอกผิวซึ่งต้องมีในวิธีการทั่วไป ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการลดลงอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้น ในขณะที่วิธีการทั่วไปต้องมีการเปลี่ยนแม่พิมพ์ทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ เลเซอร์มาร์กเกอร์สามารถเปลี่ยนรูปแบบการออกแบบได้ เพียงแค่นำเข้าข้อมูลใหม่ลงในซอฟต์แวร์ ซึ่งช่วยให้รอบเวลาในการดำเนินการสั้นลงได้

รองรับรูปร่าง 3D ที่ซับซ้อนได้ด้วยการควบคุมแบบ 3-Axis

เมื่อใช้ข้อมูล CAD 3D (รูปแบบ STL) คุณสามารถนำเข้าโปรไฟล์จริงของชิ้นงานไปยัง Marking Builder 3 และใช้เป็นฐานของเค้าโครงนั้น วิธีนี้จะช่วยผู้ใช้ในทำการสลักด้วยเลเซอร์บนชิ้นงานที่มีโปรไฟล์ซับซ้อนและไม่สามารถแสดงได้ด้วยรูปร่างพื้นฐาน เช่น ทรงกระบอก และรูปร่างที่ความสูงเปลี่ยนเป็นขั้นๆ

รุ่นที่แนะนำสำหรับการลอกพื้นผิว จัดหมวดหมู่ตามชนิดวัสดุ