レーザでコスト効率の高いデイナイトマーキングを実現

Coherentのレーザマーカーは、少量生産と大量生産の両方でマーク品質と操作性を実現します

2021年12月8日、Coherent

夜中に電気のスイッチを探すのに苦労したことがある人は、暗闇でスイッチが光るとどれだけ助かるかご存知ですね。車やパソコンのキーボード、テレビのリモコンなど、さまざまな製品のメーカーが同じような問題を抱えていますが、一工夫必要です。これらのメーカーは、製品のボタンやツマミなどのコントロールを、日光の下でも暗闇の中でも見やすいようにしたいと考えています。さらに、そのコントロールが何をするものなのか(トランクではなく、車のウィンドウを開けるなど)、具体的なアイコンや単語でわかるようにしたいと考えています。

このソリューションは、「デイナイトマーキング」と呼ばれています。きわめてシンプルなアイデアです。ボタンのマーキングには、日中でも見やすい色の対比があります。たとえば、白色のボタンに暗い色のアイコンなど。ただし、このマークは暗闇でも光るため、周囲光がないときでもはっきりと見えます。

レーザによるデイナイトマーキング

これをどのように実現しますか。濃いマーク付きの淡色のボタンを作りたい場合、まず透明なプラスチックボタンを作り、そこに半透明の濃い塗料を重ねて塗ります。半透明とは、いくらかの光が通ることを意味します。その後、完全に不透明な淡色の塗料の2番目の層をその上に塗ります。最後に、明るい塗料の最上層を少しだけ取り除き、その下の半透明の濃い塗料の層を露出させます。また、希望するボタン凡例のパターンで最上層を除去します。

日中にこのボタンを見ると、明るい背景の上に暗いマークが見えます。しかし、ボタンの中には光源(通常はLED)もあります。周囲が暗いときにボタン内のライトを点灯させると、このマークだけが点灯しているのがわかります。具体的には、LEDからの光は、半透明の暗い塗料を通過しますが、不透明な塗料が残っている部分では遮られます。

レーザマーキングによるはっきりとした違い

デイナイトマーキングを行うには、いくつかの方法があります。最適な方法は、生産量、マークの種類と複雑さ、要求されるマークの品質によって異なります。

非常に大量の生産用途には、2パート射出成形が一般的な方法です。しかし、この方法では高価な金型が必要で、小さなボタンに高精細なマークを簡単に付けることはできません。これらのマークは、言い換えれば、小さくてとても鮮明なグラフィックスです。また、メーカーはより小さく、より高品質なマーク(時にはグラフィックスやロゴなど)を作る必要があるため、代替手段が求められています。

レーザ彫刻は、このような高鮮明のデイナイトマークの大量生産に適した方法となりました。その理由は、スピード、操作の柔軟性、マークの品質の3つの点で、他に類を見ない組み合わせであるからです。

レーザ彫刻では、コンピュータ制御で高出力のレーザビームを表面に走査します。これにより、希望するパターンで最上層から必要な量の材料を除去します。レーザ加工の大きな利点は、この材料除去を正確に行うことができる点です。

具体的には、レーザを使って、下層の塗料を一切除去することなく、部品の最上層の塗料を除去することができます。また、複雑なマークも非常に高い精度で再現できるので、文字や図形は、はっきりと読み取ることができます。そのため、マークの外観に関して、優れた品質と部品間の高い一貫性が得られます。

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Coherentのレーザマーカーオプション

ナノ秒のパルス幅を持つ固体レーザは、デイナイトマーキングに最もよく使われる光源です。その理由の1つは、迅速な材料除去のための十分な出力を提供し、ハイスループット生産に対応していることです。また、鮮明で清浄なマーク外観を提供し、熱影響領域を最小限に抑えることができるため、仕上がったマークの周囲に大きな変色や質感の変化がありません。さらに、赤外線(IR)、緑色、紫外線(UV)などの出力を持つレーザもご利用いただけます。これにより、特定の用途で使用される特定の塗料やコーティングの吸収特性と、レーザ出力を十分に一致させることができます。このように一致させることで、加工方法が効率化され、より良好な結果が得られます。

Coherentは、レーザマーキングエンジンと、完全な自己完結型のスタンドアローンシステムの両方を提供しており、この種の固体レーザをベースにしています。具体的には、PowerLine Eシリーズのレーザマーカーは、レーザとビーム伝送光学系、および必要な制御エレクトロニクスとソフトウェアを組み合わせた製品です。これらは主に、大量生産、高スループット用途の生産ラインに直接組み込むことを目的としています。

ExactMarkは、小規模から中規模のバッチサイズのマーキングに最適なスタンドアローンのレーザクラスIマーキングシステムです。ユーザーインターフェースと制御ソフトウェアにより、新しいマークの作成や、特定のサイズや形状の部品への適用が簡単にできます。これにより、本システムはマークや部品が頻繁に変更される場合や、カスタムマークを迅速に作成する必要がある場合に非常に有効なツールとなっています。

あらゆる種類の精密レーザ加工に関して、Coherentは昼夜を問わず的確な情報を提供しています。

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