CO2-laser, Nd:YAG-laser of een fiberlaser? Lees verder » Waar kiezen we voor? Op dit moment worden 3 soorten laserbronnen het meest gebruikt voor industriële bewerkingen, namelijk: de CO2-laser, de Nd:YAG-laser en de fiberlaser. Maar welke laserbron is nu de beste? De toepassing is bepalend voor de keuze. Lasers zijn lichtbronnen met een lichtbundel die één vaste golflengte hebben. Bij de CO2-laser is dat 10.640 nm terwijl de ...

---

CO2-laser, Nd:YAG-laser of een fiberlaser?

Waar kiezen we voor?

Op dit moment worden 3 soorten laserbronnen het meest gebruikt voor industriële bewerkingen, namelijk: de CO2-laser, de Nd:YAG-laser en de fiberlaser.

Maar welke laserbron is nu de beste? De toepassing is bepalend voor de keuze.

Lasers zijn lichtbronnen met een lichtbundel die één vaste golflengte hebben. Bij de CO2-laser is dat 10.640 nm terwijl de Nd:YAG- en fiberlasers rond de 1064 nm zitten. De fiberlaser is voor veel toepassingen de ideale opvolger van de Nd:YAG-laser. Zou de Nd:YAG-laser een gloeilamp zijn, dan was de fiberlaser een LED-lamp. De fiberlaser heeft namelijk een veel hogere betrouwbaarheid, langere levensduur, verbruikt minder energie en heeft ook nog eens een hogere straalkwaliteit. Deze vergelijking is goed te maken, want de fiberlaser haalt zijn energie uit een pakket van hoog vermogen diodes (LED's). Het grootste verschil is dat de fiberlaser in een glasfiber zelf het laserlicht opwekt. De Nd:YAG laser bestaat uit losse componenten die op de juiste manier uitgelijnd moeten worden. Bovendien is deze open configuratie erg gevoelig voor stofdeeltjes. Over de opbouw van lasers is meer te lezen in het artikel...

Bij de CO2-laser gaat het om een ander verhaal. Met zijn 10x langere golflengte heeft hij een heel andere absorptiecoëfficient dan de fiber- of NdYAG-laser. Zo gaat bijvoorbeeld een fiberlaserstraal direct door glas heen terwijl de CO2-laserstraal bijna volledig door het glas wordt opgenomen. Daardoor kan de CO2-laser het glas ingraveren. Op metalen hebben de meeste golflengtes van lichtstralen maar weinig grip (absorptie). Beide besproken golflengtes reflecteren voor het grootste gedeelte op materialen zoals roestvaststaal (RVS) of aluminium. Om toch metalen te kunnen bewerken, hebben we veel laservermogen nodig. Fibermarkeerlasers echter zijn met hun 20W vermogen toch zeer geschikt voor snelle gravures in metalen. Dit komt door de kleine focusspot en vooral door de pulsmogelijkheden. Zo kan de 20W gepulste fiberlaser pulsen maken van ruim 10kW waardoor de moleculen van het metaal direct overgaan in de gasfase, voordat het metaal de tijd krijgt om te smelten! Uiteraard gebeurt dit maar in een klein gebiedje. In de ordergrootte van 1 duizendste vierkante millimeter (dus 0,001 mm2)! Vandaar ook dat we met een fibermarkeerlaser een haarscherpe gravure kunnen maken. Ook is deze laser ideaal voor het snijden van dunne folies. Door de snelle puls krijgt de folie geen tijd om te vervormen, hetgeen bij lasers met een hoger vermogen wel zou gebeuren.

Een CO2-laser met een hoog piekvermogen is niet eenvoudig te produceren. Deze laser komt bij pulsatie zelfs niet of nauwelijks boven het gemiddelde vermogen uit. Daarom is een laag vermogen CO2-laser minder tot niet geschikt voor het bewerken van metalen. Overigens zijn er producten zoals Thermark pasta's waarmee toch op metalen gegraveerd kan worden. Kijken we naar organische materialen, kunststoffen, papier, hout, steen e.d. dan is de CO2-laser in het voordeel. Zijn inzetgebied is snijden, graveren en lassen (van kunststoffen).

Wanneer je met de CO2-laser op kunststoffen graveert, is het resultaat een gravure in reliëf; het is niet mogelijk om op kunststoffen te graveren met verkleuring. Voor deze toepassing is dan weer de fiberlaser ideaal. En zo is er voor elke toepassing wel een geschikte laser. Helaas kunnen niet (zoals wel eens wordt gedacht) alle toepassingen met één laser worden gedaan. Op de website van Lion Lasers kunt u verschillende voorbeelden zien van wat er met de verschillende lasers mogelijk is. Uiteraard helpen wij u ook graag met het vinden van het juiste systeem voor uw toepassing. Daarbij zoeken we altijd naar de meest economische keuze voor het beste resultaat.

Robert van Teeffelen
Lion Lasers [ ^ ]

---

Foto lasergraveren Lees verder » Voor het lasergraveren van foto's is het van belang een aantal basiszaken te begrijpen, voordat je tot een goed ingestelde fotogravure kunt komen. In dit artikel vertel ik stapsgewijs over enkele basisbegrippen (zoals pixels, dpi en resolutie), de gebruikte foto, het materiaal en het instellen van de laser. Dit alles voor een goed eindresultaat op uw (Lion) Laser. 1. Enkele belangrijke basisbegri ...

---

Foto lasergraveren

Voor het lasergraveren van foto's is het van belang een aantal basiszaken te begrijpen, voordat je tot een goed ingestelde fotogravure kunt komen. In dit artikel vertel ik stapsgewijs over enkele basisbegrippen (zoals pixels, dpi en resolutie), de gebruikte foto, het materiaal en het instellen van de laser. Dit alles voor een goed eindresultaat op uw (Lion) Laser.

1. Enkele belangrijke basisbegrippen met betrekking tot de digitale foto.

Pixels
Een digitale foto bestaat uit pixels. Dit zijn beeldpunten met een door het fototoestel vastgelegde kleur. De aaneenschakeling van deze punten vormt het totaalbeeld van de foto.

Resolutie

De resolutie van een foto geeft aan hoe dicht de pixels/beeldpunten op elkaar zitten. Een hoge resolutie betekent veel pixels in een oppervlak, terwijl een lage resolutie weinig pixels op datzelfde vlak aangeeft.

DPI
DPI staat voor Dots Per Inch. Dit is een eenheid om aan te geven hoe hoog de resolutie is, ofwel hoeveel punten er op een lijn van 1 inch (25,4mm) staan. Dit geeft dus niet een oppervlak aan! Normaal gesproken kun je de dpi waarde echter in 2 richtingen (X en Y) zien. Bij foto's is dit vaak in twee richtingen gelijk, maar het kan ook verschillend zijn. Bijvoorbeeld bij printers en beeldschermen wijkt het wel eens af. Dit wordt dan aangegeven als 1200 x 600 dpi of uitgesplitst in horizontale en verticale resolutie.

Kleurdiepte
De informatie van een digitale foto kan in een verschillend aantal kleuren worden opgeslagen. Bijvoorbeeld in 2 kleuren: alleen zwart of wit, dit wordt ook wel 1 bits genoemd. Grijswaarden: bijvoorbeeld in 256 grijstinten van wit overgaand in zwart. En in kleur kun je tot miljoenen kleuren gaan. Ook al is je plaatje zwart/wit, dan toch kan de foto enorm veel verschillende bijna zwart- en witkleuren bevatten. Dit kan de gewenste nuance aangeven, maar het kan ook de foto onnodig veel informatie meegeven waardoor je bestand groter is dan nodig.

Kwaliteit

Om de enorme hoeveelheid data die een foto bevat wat terug te brengen, worden vaak de kleuren en/of het aantal pixels gereduceerd of wordt encryptie toegepast. Soms is het verschil in kwaliteit nauwelijks zichtbaar, maar vaak gaat de kwaliteit van de foto te veel achteruit om tot een mooie gravure te kunnen komen. Vraag de klant (van wie de foto afkomstig is) of er een betere foto voorhanden is. Soms wordt zelfs ongemerkt met het versturen via e-mail de fotokwaliteit (en uiteraard de bestandsgrootte) sterk gereduceerd.

2. De foto zelf

Uiteraard is het erg lastig om een gravure te maken die mooier is dan de foto zelf. Het begint dus met een goede foto. We kijken bij het beoordelen van de kwaliteit van een foto niet alleen naar de voorstelling zelf, maar we zetten dan vooral een technische bril op:

Is de foto wel groot genoeg?
Je kunt kijken naar afmetingen in millimeters, resolutie in dpi, maar juist de combinatie van deze factoren geeft aan of de foto groot genoeg is. Een foto met een hoge resolutie van 600dpi die maar 25,4mm groot is heeft immers niet meer dan 600 pixels breedte. Aan het aantal pixels (bijvoorbeeld 1600x1200px) zie je meteen of je met een grote of kleine foto te maken hebt.

Zwart-wit contrast
Een foto met een scherp contrast in rood en groen kan na omzetten naar grijswaarden zijn contrast volledig verliezen. Het rood en groen kan immers even donker zijn. Als we lasergraveren kunnen we alleen de grijstinten op het materiaal zichtbaar maken. Het zwart-wit contrast, of grijswaardencontrast is dus van belang.

Scherpte van de foto
Uiteraard heb je een scherpe foto nodig om een scherpe gravure te krijgen.

3. Het Materiaal

Niet de gewenste (bijvoorbeeld zo hoog mogelijke) resolutie bepaalt de juiste instellingen van de laser, maar het materiaal. Dit in combinatie met de spotgrootte die weer afhankelijk is van de laserbron en de optiek. We gaan terug naar het materiaal: een puls van de laser heeft een heel andere inslag op bijvoorbeeld geanodiseerd aluminium (klein puntje), dan op hout (kleine krater).Dit bepaalt dus dat voor het verkrijgen van een foto van zo hoog mogelijke kwaliteit op aluminium een veel hogere resolutie vereist is dan voor een foto die gegraveerd is wordt op houtG. Uiteraard is dan ook de foto veel scherper op het aluminium dan op het hout. Gebruiken we de hoge resolutie op hout dan overlappen de punten en gaat het contrast verloren zoals hierboven uitgelegd. Vandaar dat het materiaal het meest bepalend is. Op sommige materialen is een hoge resolutie technisch wel mogelijk, maar is het resultaat bij een lagere resolutie vergelijkbaar (of zelfs veel beter), bijvoorbeeld als de materiaalstuctuur wat groffer is of als de gravure alleen van een grotere afstand wordt bekeken. Indien er voldoende laservermogen aanwezig is, kan dit ook de graveersnelheid en dus de kosten reduceren.

Naast de impactgrootte op het materiaal is ook het contrast van het materiaal belangrijk. Het ene materiaal geeft een zwart-op-wit effect, terwijl het andere grijs-in-grijs (of bijvoorbeeld lichtbruin/donkerbruin) blijft. Voor een optimaal resultaat dient hiermee rekening gehouden te worden bij het voorbewerken van de foto. Op graniet zullen de randen van de afbeelding aangedikt moeten worden terwijl op 3M folie de foto altijd goed overkomt. Uiteraard moet je soms de kleuren inverteren als je wit op zwart materiaal graveert.

4. Instellen van de laser

Lion Graveerlasers
Lion Lasers Software voor graveerlasers (portaalmachines) is gebruiksviendelijk. Zo interpoleert de software zelf de resolutie van de gravure. Met andere woorden: niet de pixels van de foto worden gegraveerd, maar de foto wordt opnieuw opgedeeld in de gewenste resolutie. Dit voorkomt onnodig veel instelwerk vooraf. Hierdoor is een foto ook makkelijker te verschalen. Wat de gebruiker instelt is de scanafstand (in de laag graveren, kies graveeropties en dan scanafstand).

De scanafstand is de afstand tussen de lijnen die de laser "scant" bij het graveren. Dit staat dus in directe verhouding tot de resolutie.
DPI is Dots Per Inch. Scanafstand is mm per scanlijn van de laser. De laser vult namelijk punten op met lijnen. Een afstand van 0,08 mm per lijn komt overeen met 317,5 lijnen per inch. Ofwel 25,4 mm/0,08 = 317,5 (afgerond dus 318). Dit is voor veel materialen een mooie instelling.

Belangrijk om te weten is dat de software niet de punten van een bitmap zet, maar alle zwarte delen van de bitmap vult met lijnen. Als de lijnafstand (scanafstand) niet overeenkomt met de afstand van de punten (aantal DPI, ofwel de resolutie van de afbeelding) dan interpoleert of extrapoleert de software zijn lijnen in of tussen de punten in. Dit maakt dat ongeacht de foto het resultaat veel sneller goed is, omdat de lijnafstand altijd klopt met de laserinstelling. Daarom is de juiste resolutie van de afbeelding minder belangrijk dan voor andere lasers die wel exact de punten afscant (= makkelijker voor de software). Is de resolutie dan te laag, dan staan de lijnen te ver uit elkaar. Is de resolutie te hoog, dan staan de punten te dicht op elkaar en dan worden de witte delen overlapt door de zwarte delen en is het contrast weg. Dit geldt in ons geval dus ook voor de scanafstand. Wordt de afbeelding 1 zwarte vlek dan is de afstand te klein. Is de scanafstand te groot, dan komen er witte lijnen in zwarte vlakken te staan, je ziet dan een streepeffect optreden.

Markeerlasers
De Lion Markeersoftware heeft nog meer geavanceerde functies voor het lasergraveren van foto's. Zo kan de resolutie ingegeven worden en wordt de foto direct omgezet naar de nieuwe resolutie. Per grijstint kan een ander laservermogen worden aangegeven, contrasten kunnen worden aangepast, etc. Mooi maar verwarrend. Het beste advies is de handleiding op dit gebied eens goed te bestuderen. Iets wat nog wel eens overgeslagen wordt. Belangrijk om te weten is: kies een drempelwaarde voor het afscannen van lichte pixels. Dit verkort de graveertijd en geeft een strak resultaat. Afhankelijk van het type laser kan wel of niet voor grijstintgraveren worden gekozen. In sommige gevallen is dit gewenst, maar vaak kost het teveel aan graveertijd tegenover een marginaal verschil in resultaat. Toch kan het op sommige materialen juist een spectaculair effect geven. Zeker bij onze Lion fibermarkeerlaser die echt per pixel in staat is het vermogen aan te passen.

PhotoGrav Software
Om het hele proces van instellen makkelijk en snel te maken, is er in de Verenigde Staten een speciaal programma gemaakt voor het bewerken van foto's met als uitgangspunt het type laser en het soort materiaal dat gegraveerd wordt. Bij het instellen van veel verschillende foto's is dit een goede investering, waardoor niet alleen een beter resultaat ontstaat, maar ook enorme tijdswinst wordt geboekt. Het bewerken van een foto koste mij voorheen minstens een minuut of 10, met PhotoGrav is dit bewerken in 1 minuut klaar voor de laser. Overigens is dit niet een programma als Photoshop waarmee bijvoorbeeld de achtergrond uitgeknipt kan worden. PhotoGrav is puur voor het aanpassen van contrast, resolutie en het omzetten naar zwart-wit. Een fantastisch goed programma, waarbij de gebruiker nauwelijks kennis hoeft te bezitten over fotobewerken.

Ik hoop dat u met dit artikel wat nieuwe bruikbare kennis heeft opgedaan. Kunt u er iets mee of heeft u zelf nog aanvullingen, vragen of opmerkingen? Graag hoor ik uw reactie.

Robert van Teeffelen [ ^ ]

---

Coderen met een lasersysteem Lees verder » Hoewel het bij veel mensen nog onbekend is, worden er al heel veel producten met lasers gegraveerd. Ongemerkt kom je in het dagelijkse leven diverse voorbeelden tegen. Van het merkje op de keukenkraan, het serienummer in je mobieltje en de cijfers op het dashboard van je auto tot zelfs de letters op je toetsenbord! Maar ook op etenswaren en verpakkingen, zoals de houdbaarheidsdatum van het ...

---

Coderen met een lasersysteem

Hoewel het bij veel mensen nog onbekend is, worden er al heel veel producten met lasers gegraveerd. Ongemerkt kom je in het dagelijkse leven diverse voorbeelden tegen. Van het merkje op de keukenkraan, het serienummer in je mobieltje en de cijfers op het dashboard van je auto tot zelfs de letters op je toetsenbord! Maar ook op etenswaren en verpakkingen, zoals de houdbaarheidsdatum van het pak soep voor een snelle maaltijd. En in de nabije toekomst ontdek je misschien wel de lasermarkering op het gekookte eitje aan het zondagse ontbijt.



Toch kom ik ook nog heel veel etenswaren tegen met THT-inktbedrukkingen die gemakkelijk door een lasercodering te vervangen zijn. En de voordelen zijn niet gering, zowel op het gebied van kosten, arbeidsomstandigheden en flexibiliteit als duurzaamheid en reproduceerbaarheid. Zo is een codeerlaser wel wat duurder dan een gemiddeld inkjetsysteem, maar de variabele kosten zijn veel lager. Zo hoef je nooit meer inkt in te kopen. De service aan het lasersysteem is minimaal. Bovendien is de markering veel constanter van kwaliteit en zijn de verstopte inktkoppen, inktwissels, vlekken en bijbehorende stilstand van de productieband uit de wereld.

Het kan wel betekenen dat de productverpakking en/of bedrukking iets aangepast moet worden. Bijvoorbeeld door in het ontwerp een donker gekleurd vlakje op te nemen waar de laser door het verwijderen van de drukinkt een contrastrijke markering kan maken. Een aandachtspunt bij bederfelijke waren is de barrièrelaag van de verpakking. In praktijk blijkt echter altijd wel een geschikte plaats mogelijk, zelfs als de verpakking al op minimum dikte is uitgekiend. En zelfs natuurlijke verpakkingen zoals een eierschaal blijken bestand tegen een lasermarkering.

Door de directe kostenvermindering (inkt en service) worden de aanschafkosten van een codeerlaser meestal in een paar jaar terugverdiend. De besparing op indirecte kosten kan echter nog veel groter zijn. Zo verdiende de fabrikant van de soepfabriek de aanschaf van drie markeerlasers al in het eerste jaar terug omdat ze door problemen met de inktsystemen grote partijen pakken soep moesten vernietigen. Alleen maar omdat de houdbaarheidsdatum onleesbaar was!

Bij Lion Lasers testen we kosteloos voor u of lasercoderen van uw product mogelijk is. Want wij geloven dat er nog veel te besparen valt op het gebied van kosten en duurzaamheid van productcoderingen.

Robert van Teeffelen
Lion Laser Systems B.V. [ ^ ]

---