×
تعمل تقنية الوسم بالليزر من خلال تركيز ضوء الليزر الشديد لإحداث انطباعات دائمة على أنواع مختلفة من الأسطح. تتراوح هذه العلامات من نصوص بسيطة إلى رموز شريطية معقدة وحتى صور مفصلة. وتمسك هذه العلامات بأنواع مختلفة من المواد مثل المعادن والبلاستيك والمنتجات المطاطية دون أن تتآكل بسهولة. ما يجعل هذه الطريقة شائعة في المصانع حول العالم؟ حسنًا، إنها دقيقة للغاية وتتميز بالديمومة، وهو أمر مهم للغاية عندما تحتاج الشركات إلى تتبع المنتجات عبر سلاسل التوريد الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب العديد من الصناعات هذه العلامات الدائمة لتلبية متطلبات السلامة والرقابة على الجودة.
توجد طرق متعددة لوضع علامات على المواد باستخدام الليزر، وكل طريقة تُنتج نتائج مختلفة وفقًا للحاجة. في عملية النقش بالليزر، يتم فعليًا إزالة أجزاء من المادة لإنشاء انطباعات عميقة ودائمة، ولذلك يلجأ العديد من المصنّعين إلى هذه الطريقة عندما يحتاجون إلى شيء يمكنه تحمل الظروف القاسية على المدى الطويل. من ناحية أخرى، تعمل معالجة الليزر الحرارية بشكل مختلف، حيث تغيّر مظهر المادة نفسها على المستوى المجهرى. بدلًا من إزالة شيء ما، تُحدث تغييرات لونية خفيفة مباشرة على السطح، دون إحداث تلف أو تغيير في المظهر. وبما أن هذه التقنيات توفر مرونة كبيرة، فقد بدأ قطاع واسع من الشركات باستخدامها في أغراض وضع العلامات التجارية للمنتجات حيث تكون الجودة مهمة للغاية، ولكن أيضًا تكون التخصيص ضروريًا.
تعمل ماكينات الوسم بالليزر عن طريق إنشاء تلك الحزم الليزرية الشديدة باستخدام عدة مناهج مختلفة. لدينا ليزر الحالة الصلبة، وليزر الغاز، وهناك أيضًا الليزر الليفي. كل نوع من هذه الأنواع يولّد ضوءًا بطول موجي معين وهو أمر مهم للغاية عند تحديد المادة التي سيتم وسمها ومدى جودة النتيجة النهائية. خذ على سبيل المثال ليزر الياج المُطعم بعنصر النيوديميوم (Nd:YAG)، فإن هذه الأجهزة الرائعة تتفوق في نقش المعادن بتفاصيل مذهلة. من ناحية أخرى، تتميز ليزرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) عندما يتعلق الأمر بمواد مثل الخشب أو البلاستيك، حيث يُحوّل حرارة الليزر الطبقة السطحية إلى بخار. أما الليزرات الليفية؟ فهي نوع من الليزر متعدد الاستخدامات في هذا المجال. تستخدم هذه الأجهزة تقنية الألياف الضوئية ويمكنها التعامل مع كل شيء بدءًا من نقش أرقام متسلسلة على الإلكترونيات وصولًا إلى نقش شعارات على أجزاء من الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا هو السبب في أن العديد من ورش التصنيع قد انتقلت إلى استخدام الليزرات الليفية في الآونة الأخيرة، فهي ببساطة توفر قيمة أفضل مقابل المال في مختلف التطبيقات.
يمكن أن تؤدي أشعة الليزر التي تضرب مواد مختلفة إلى تفعيل تأثيرات متنوعة مثل تبخر السطح، أو ذوبانه، بل وحتى تغيير تركيبته الكيميائية. خذ على سبيل المثال آلات وسم المعادن بالليزر المنتشرة في الوقت الحالي. فبسبب الحرارة الشديدة المنبعثة من الليزر، يتم حرق أجزاء من سطح المعدن، مما يترك وراءه علامات دائمة لا تتلاشى بسهولة. وفي الصناعات التي تتطلب هوية منتج تتحمل الظروف القاسية، يُعد هذا النوع من الوسم ضروريًا تمامًا. عندما يفهم المصنعون الطريقة التي يعمل بها الليزر على المواد المختلفة، يمكنهم اختيار المعدات المناسبة لاحتياجاتهم الخاصة. قد تحتاج بعض المتاجر إلى وسم سريع لكنه سطحي، في حين تتطلب متاجر أخرى نقشًا أعمق للمنتجات الخارجية. اختيار الحل المناسب يُحدث فرقًا كبيرًا بين هدر الوقت والمال من جهة، وبين تشغيل إنتاجي سلس مع نتائج جيدة وثابتة من جهة أخرى.
تُعدّ آلات الوسم بالليزر من الحلول المميزة التي تقدم العديد من الفوائد، ومن أبرزها الدقة العالية والمتانة التي تمثّل نقاط بيع رئيسية. لا تُحقّق التقنيات التقليدية لوضع العلامات النتائج المرجوة عند الحاجة إلى إنشاء تفاصيل دقيقة للغاية على القطع التي تكون صغيرة جدًا أو هشّة. يُعدّ الوسم بالليزر دائمًا بشكلٍ أساسي، حيث لا يبهت ولا ينفصل ولا يتآكل، مما يضمن بقاء العلامة واضحة طوال عمر المنتج الافتراضي. تُعدّ هذه الجودة الدائمة في الوسم مهمة للغاية في القطاعات مثل تصنيع الطائرات وإنتاج الأجهزة الطبية، حيث تحتاج المنتجات إلى علامات تعريف واضحة من اليوم الأول وحتى تقاعد المنتج بعد سنوات.
تُعدّ السرعة من أهمّ مزايا آلات الوسم بالليزر. فهي تعمل أسرع بكثير مُقارنةً بالطرق الميكانيكية التقليدية. بعض الطرازات المُتقدّمة قادرة على إنتاج حوالي 1000 وسم في ساعة تقريبًا. ما سرّ هذه الزيادة في الإنتاجية؟ لا تلامس أشعة الليزر السطح الذي تُوسم عليه، مما يُتيح لها الانطلاق بسرعة فائقة مع الحفاظ على دقة تحديد المواقع في كل مرة. بالنسبة للشركات التي تُدير خطوط إنتاج ضخمة، وخاصةً في قطاعات مثل صناعة السيارات أو الإنتاج الصناعي العام، فإنّ هذا النوع من الدقة يُوفّر المال والوقت في المصنع. عندما تحتاج آلاف القطع إلى وسم يوميًا، فإنّ أيّ تحسينات طفيفة في السرعة تُحدث فرقًا كبيرًا في الإنتاج الإجمالي.
تُعدّية الليزر بديلاً نظيفاً مقارنة بالطرق التقليدية. وعادةً ما تتجنب هذه العملية استخدام الأحبار أو المذيبات أو المواد الكيميائية القاسية التي تُنتج كميات كبيرة من النفايات في مصانع الإنتاج. مما يقلل الانبعاثات بشكل كبير ويُنتج نفايات أقل بشكل عام، وهو أمر تهتم به الشركات المصنعة في الوقت الحالي عند الحديث عن البصمة الكربونية الخاصة بهم. من الناحية التجارية، فإن الاهتمام بالبيئة ليس مفيداً للكوكب فقط. بل توفر الشركات المال على المدى الطويل لأنها لا تحتاج إلى شراء مواد استهلاكية باستمرار مثل العلامات الخاصة أو مواد التنظيف. عندما تستثمر الشركات في معدات وسم الليزر، فإنها تحصل على وضع العلامات بدقة دون التفريط في معايير الجودة. وقد قام العديد من المصانع بالفعل بتبني هذه التقنية لأنها أكثر كفاءة في العمليات اليومية، كما يقدّر العملاء رؤية المنتجات ذات العلامات المستدامة.
في قطاع السيارات، أصبحت تقنية الوسم بالليزر ضرورية إلى حد كبير لتحديد القطع وتتبع مسارها. يحتاج المصنعون إلى ذلك لأن اللوائح التنظيمية تزداد صرامة باستمرار، ويرغب الموردون في تحقيق سيطرة أفضل على عملياتهم. عندما تحصل كل قطعة على وسم خاص بها، يصبح من السهل بشكل كبير إدارة المخزون. يمكن لشركات السيارات تتبع المكونات من لحظة وصولها إلى المصنع وحتى وصول المركبات إلى مواقع الوكلاء. ذكرت بعض المصانع أنها قللت الأخطاء بنسبة تصل إلى النصف بعد تطبيق هذه الأنظمة، وهو أمر بالغ الأهمية في حال حدوث عمليات استدعاء أو الحاجة إلى فحوصات جودة لاحقة.
لقد وجدت صناعة الإلكترونيات حليفًا حقيقيًا في تقنية الوسم بالليزر، خاصة عندما يتعلق الأمر بتلك الباركودات وأسمك البطاقات التعريفية المطلوبة على اللوحات الدوائرية والمكونات الأخرى. بدون هذه العلامات، سيكون تتبع القطع خلال عملية التصنيع كابوسًا لفرق ضمان الجودة. خذ على سبيل المثال الهواتف الذكية، فلها حاجة إلى مئات القطع المُوسَمة بدقة داخلها، وكل قطعة قابلة للتتبع حتى نقطة أصلها. والأمر يصبح أكثر تعقيدًا مع استمرار تقلص الأجهزة في الحجم مع إضافة المزيد من المزايا. هنا تظهر أهمية الدقة التي يمكن فقط لليزر تقديمها، إذ يمكن أن تؤدي أخطاء دقيقة جدًا إلى إتلاف دفعات بأكملها أثناء التجميع.
عندما يتعلق الأمر بصناعة المجوهرات، هناك تركيز كبير في الوقت الحالي على العمل الدقيق واللمسات المخصصة. هذا هو السبب في أن العديد من صانعي المجوهرات يعتمدون الآن على التكنولوجيا الليزرية بدلاً من الطرق التقليدية. لقد أصبحت آلات اللحام الليزري أداة أساسية تقريبًا لإنشاء تلك التفاصيل الفاخرة وحفر الرسائل أو الرموز على الأسطح المعدنية الدقيقة دون إتلافها. يريد العملاء شيئًا يميزهم عن المنتجات الكبيرة الحجم، في حين لا يزال المصنعون بحاجة إلى جودة متسقة عبر جميع القطع. ودعنا نواجه الأمر، لا أحد يريد خاتم زفاف تالف أو قلادة مكسورة بعد إنفاق مبلغ كبير من المال عليها. ما يجعل هذه الأنظمة الليزرية مفيدة ليس فقط في المجوهرات. يمكن تعديلها للاستخدام في كل شيء من الأجهزة الطبية إلى قطع السيارات، مما يفسر سبب ظهورها المتزايد في المزيد من ورش العمل في جميع أنحاء البلاد.
عند مقارنة النقش بالليزر مع الوسم بالليزر، فإن العامل المحدد حقًا هو مدى اختراق كل منهما في المواد والنهج العام. في حالة النقش بالليزر، نتحدث عن اختراق أعمق حيث تتم إزالة المادة فعليًا من السطح لصنع تلك التصاميم المحفورة. وهذا يجعل هذه الطريقة ممتازة للأشياء التي تحتاج إلى أن تتحمل ظروفًا قاسية، فكّر في قطع تُستخدم في الماكينات الثقيلة أو المعدات المعرضة لبيئات قاسية. لكن الوسم بالليزر يعمل بشكل مختلف. بدلًا من الحفر في المادة، فإنه يُغيّر مظهر السطح مع ترك معظم المادة الأصلية سليمة. هذا الأسلوب يعمل بشكل جيد عندما تكون الأولوية لوضوح النصوص أو التفاصيل المعقدة، مثل تلك الأحرف الصغيرة الموجودة على لوحات الدوائر الإلكترونية أو المكونات الكهربونية. أما بالنسبة للمصنّعين الذين يقررون بين الخيارات المتاحة، فإن معرفة هذه الاختلافات الأساسية تُعد أمرًا مهمًا جدًا، حيث أن اختيار التقنية الصحيحة قد يعني تحسين أداء المنتج على المدى الطويل.
الاختيار بين ماكينات الوسم بالليزر الأليفي والليزر CO2 يعود في المقام الأول إلى نوع المادة التي تحتاج إلى وسم، ومدة بقاء العلامات، وسرعة الإنتاج المطلوبة. تعمل الليزرات الأليفية بشكل ممتاز على المعادن حيث تُسهم في إنجاز الوسم بسرعة ومن دون الحاجة إلى صيانة مكثفة، ولذلك تفضلها معظم الورش عند التعامل مع قطع من الصلب أو مكونات من الألومنيوم. من ناحية أخرى، يُفضّل استخدام الليزر CO2 في تطبيقات مثل الخشب والبلاستيك والجلود لأنه قادر على التعامل مع المواد السميكة بشكل أفضل وإنتاج تلك الأنماط الدقيقة التي تبدو رائعة على صناديق التغليف أو العناصر الزخرفية. في النهاية، ما يجب على أي شخص يحاول اختيار النظام المناسب أن يركز عليه هو تحديد ما يحتاج إلى وسم بالضبط. هل يجب أن تتحمل العلامات الظروف القاسية؟ وهل سيتم معالجة آلاف الوحدات يوميًا؟ إن هذه الأسئلة مهمة جدًا عندما يسعى المصنعون إلى تشغيل عملياتهم بسلاسة عبر قطاعات مختلفة، من صناعة السيارات إلى السلع الاستهلاكية.
تتطور تقنية الوسم بالليزر باستمرار، وخصوصاً من حيث القدرة على تحقيق دقة أكبر واحتلال مساحة أصغر مع الحفاظ على التوافق العالي مع الأنظمة الآلية. تشهد المصانع وشركات التعبئة تغيرات سريعة في الوقت الحالي، لذا تحتاج إلى حلول وسم سريعة ودقيقة لا تسبب أي اضطرابات في العمليات. نشهد باستمرار ظهور ابتكارات جديدة تجعل ماكينات النقش بالليزر أصغر حجمًا دون التأثير على فعاليتها. لقد اكتسبت فكرة الثورة الصناعية الرابعة زخمًا كبيرًا أيضًا في هذا المجال. تتضمن معظم أنظمة الليزر الحديثة الآن ميزات إنترنت الأشياء (IoT) التي تتيح للمشغلين مراقبة العمليات بشكل مباشر وجمع البيانات طوال عملية الوسم. مما يجعل العمليات تعمل بسلاسة وسرعة أكبر من ذي قبل. الشيء المثير للاهتمام هو كيف تلبي هذه التطورات التكنولوجية كلًا من المتطلبات الصارمة للخطوط الإنتاجية الحديثة والجهود المتزايدة نحو إنشاء مصانع أكثر استدامة وذكاءً عبر مختلف القطاعات.
