{"id":266,"date":"2016-04-25T10:38:33","date_gmt":"2016-04-25T07:38:33","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/?p=266"},"modified":"2016-09-28T14:11:20","modified_gmt":"2016-09-28T11:11:20","slug":"lasermerkkauslaite-arctic-steel-and-mining-asm-tutkimusryhmaan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/2016\/04\/25\/lasermerkkauslaite-arctic-steel-and-mining-asm-tutkimusryhmaan\/","title":{"rendered":"Lasermerkkauslaite Arctic Steel and Mining (ASM) tutkimusryhm\u00e4\u00e4n"},"content":{"rendered":"

Lataa PDF-tiedosto<\/a><\/p>\n

Raimo Ruoppa, DI, erityisasiantuntija, Teollisuus ja luonnonvarat, Arctic Steel and Mining (ASM), Lapin ammattikorkeakoulu<\/em><\/p>\n

Rauno Toppila, DI, ryhm\u00e4nvet\u00e4j\u00e4, Teollisuus ja luonnonvarat, Arctic Steel and Mining (ASM), Lapin ammattikorkeakoulu<\/em><\/p>\n

Antti Vimpari, levyty\u00f6mestari EAT, projektisuunnittelija, Teollisuus ja luonnonvarat, Arctic Steel and Mining (ASM), Lapin ammattikorkeakoulu<\/em><\/p>\n

\u00a0<\/em><\/p>\n

Taustaa<\/h2>\n

Lapin ammattikorkeakoulun Arctic Steel and Mining (ASM) tutkimusryhm\u00e4ss\u00e4 on toimitettu Outokumpu Oy:lle laserleikattuja asiakaspalvelun\u00e4ytteit\u00e4, joihin t\u00e4h\u00e4n asti on tehty lasermerkkaus Cajo Technologies Oy:ll\u00e4 Kempeleess\u00e4. Tornion Jaloter\u00e4sstudiolle hankittiin vastik\u00e4\u00e4n Cajo Technologiesin toimittama lasermerkkauslaite, jolla voidaan itse suorittaa asiakaspalvelun\u00e4ytteiden merkkaus. T\u00e4m\u00e4 alentaa kustannuksia ja parantaa n\u00e4ytelevyjen toimituksen logistiikkaa. Laitteella on mahdollista merkata ter\u00e4st\u00e4 ja er\u00e4it\u00e4 muita metalleja sek\u00e4 my\u00f6s er\u00e4it\u00e4 muita materiaaleja. Ter\u00e4ksen merkkauksessa voidaan tuottaa my\u00f6s erilaisia v\u00e4rej\u00e4, mit\u00e4 perinteisess\u00e4 lasermerkkauksessa on tehty v\u00e4hemm\u00e4n. My\u00f6s valokuvien tulostaminen esim. ruostumattoman ter\u00e4ksen pintaan on mahdollista.<\/p>\n

Lasermerkkaus<\/h2>\n

LASER eli \u201cLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation\u201d tarkoittaa valoa, jossa kaikki valoaallot ovat samanpituisia ja v\u00e4r\u00e4htelev\u00e4t samassa suunnassa ja samalla taajuudella. T\u00e4llaisen valon aikaansaamiseksi on olemassa erilaisia tekniikoita. Lasers\u00e4de johdetaan laserl\u00e4hteest\u00e4 valokuidun ja\/tai peilien avulla linssille ja fokusoidaan esim. metallin pintaan, jolloin saadaan aikaan suuri energiatiheys. Teollisuudessa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n suuritehoisia muutamien kilowattien ty\u00f6st\u00f6lasereita, joilla voidaan leikata l\u00e4vist\u00e4en ja hitsata sulattamalla esim. ter\u00e4slevyj\u00e4 sek\u00e4 merkkauslasereita, joissa teho on edellisiin verrattuna huomattavasti pienempi, tyypillisesti vain korkeintaan muutamia kymmeni\u00e4 watteja. Merkkauksessa lasers\u00e4teell\u00e4 vaikutetaan ainoastaan merkattavan materiaalin pintakerrokseen materiaalin l\u00e4mpenemisen ollessa v\u00e4h\u00e4ist\u00e4. Kuvassa 1. n\u00e4hd\u00e4\u00e4n lasermerkkauksen periaate. Lasers\u00e4teell\u00e4 skannataan pintaa tietokoneella ohjelmoidun kuvion mukaisesti kiertyvien peilien ja linssin avulla jolloin pintaan muodostuu haluttu kuvio.<\/p>\n

\"Kuva1\"<\/a><\/p>\n

Kuva 1. Lasermerkkauksen periaate<\/p>\n

Merkint\u00e4tekniikoita on erilaisia riippuen merkattavasta materiaalista ja lasertyypist\u00e4. Niit\u00e4 ovat mm. v\u00e4rin muutos, kaiverrus, materiaalin poisto ja p\u00e4\u00e4st\u00f6v\u00e4rj\u00e4ys. P\u00e4\u00e4st\u00f6v\u00e4rj\u00e4yst\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n mm. rautapohjaisten materiaalien kuten ter\u00e4ksen merkkaukseen. Siin\u00e4 materiaalin paikallinen l\u00e4mpeneminen aiheuttaa sen, ett\u00e4 pintaan muodostuu oksidikerros ilmassa olevan hapen yhtyess\u00e4 metalli-ionien kanssa. Oksidikerroksen paksuuteen voidaan vaikuttaa s\u00e4\u00e4t\u00e4m\u00e4ll\u00e4 esim. lasers\u00e4teen tehoa ja nopeutta. Yleisesti ottaen, mit\u00e4 paksummaksi kerros muodostuu, sit\u00e4 tummempi merkkausj\u00e4lki saadaan aikaan, mutta jos lasers\u00e4teen teho ja muut parametrit s\u00e4\u00e4det\u00e4\u00e4n oikein, saadaan oksidikerros muodostumaan sopivan paksuiseksi, jolloin voidaan havaita pinnassa my\u00f6s erilaisia v\u00e4ris\u00e4vyj\u00e4. V\u00e4ris\u00e4vy riippuu oksidikerroksen paksuudesta ja ilmi\u00f6 perustuu ns. interferenssi-ilmi\u00f6\u00f6n, jota on havainnollistettu kuvassa 2.<\/p>\n

\"Kuva2\"<\/a><\/p>\n

Kuva 2. V\u00e4rien muodostuminen metallin pintaan interferenssi-ilmi\u00f6n avulla<\/p>\n

Ohuen oksidikalvon omaavan metallin pintaan osuva valons\u00e4de heijastuu pinnasta muodostaen erilaisia v\u00e4rej\u00e4. T\u00e4m\u00e4 tapahtuu siten, ett\u00e4 valons\u00e4de jakautuu kahtia osan valosta heijastuessa kalvon pinnasta, osan taas taittuessa ja heijastuessa kalvon alla olevan metallin pinnasta kunnes molemmat j\u00e4lleen yhtyv\u00e4t. T\u00e4ll\u00f6in samaa aallonpituutta olevat valons\u00e4teet vaikuttavat toisiinsa eli \u201dinterferoivat\u201d. Oksidikerroksen paksuudesta riippuen niiden kulkema matka eroaa, jolloin niiden v\u00e4lill\u00e4 on ns. vaihe-ero. Eri v\u00e4reill\u00e4 on erilainen aallonpituus ja tietyll\u00e4 aallonpituudella vaihe-ero on sopiva kyseisen v\u00e4rin vahvistumiselle muiden v\u00e4rien vastaavasti heikentyess\u00e4. T\u00e4ll\u00f6in pinta heijastaa kyseisen aallonpituuden edustaman v\u00e4rin s\u00e4vyist\u00e4 valoa. Kuvassa 3 n\u00e4hd\u00e4\u00e4n ruostumattoman ter\u00e4ksen pintaan laserilla tehtyj\u00e4 merkkauksia, jossa merkkausparametreja ja sit\u00e4 kautta oksidikerroksen paksuutta muuttamalla on saatu aikaan erilaisia v\u00e4ris\u00e4vyj\u00e4.<\/p>\n

\"Kuva3\"<\/a><\/p>\n

Kuva 3. Laserilla ruostumattoman ter\u00e4ksen pintaan merkattuja v\u00e4rej\u00e4<\/p>\n

Lapin AMK:n lasermerkkauslaite<\/h2>\n

Lapin AMK:n Arctic Steel and Mining (ASM) tutkimusryhm\u00e4\u00e4n hankitussa lasermerkkauslaitteessa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n maksimiteholtaan 20W:n laserl\u00e4hdett\u00e4, jonka aallonpituus on 1080nm. Laitetta ohjataan PC:ll\u00e4 ja ohjelmistolla, jossa merkattavien alueiden suunnittelu ja laserparametrien m\u00e4\u00e4rittely tapahtuu. Merkattava kappale sijoitetaan kammioon, joka on suljettu lasers\u00e4teelt\u00e4 suojaavalla lasilla varustetulla turvaovella. Laitteen merkkausalueen koko on 180 x 180 mm, mutta kappaletta siirt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 ja tekem\u00e4ll\u00e4 merkkaus useassa vaiheessa, voidaan merkata maksimissaan n. 300 x 300 mm:n kokoisia levyj\u00e4. Kuvassa 4 n\u00e4hd\u00e4\u00e4n laite sijoitettuna Jaloter\u00e4sstudion tiloihin.<\/p>\n

\"Kuva4\"<\/a><\/p>\n

Kuva 4. Jaloter\u00e4sstudion lasermerkkauslaite<\/p>\n

Laite on hankittu leasing sopimuksella Cajo Technologies Oy:lt\u00e4 Kempeleest\u00e4 ja se otettiin k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n helmikuussa 2016. Lasermerkkauslaitteisto t\u00e4ydent\u00e4\u00e4 ASM Tornion palvelukonseptia palvellen pk-yrityksi\u00e4 ja materiaalin toimittajia mm. CE merkint\u00f6jen teossa. Lasermerkkauksen hiilijalanj\u00e4lki on pieni verrattuna er\u00e4isiin muihin merkkaustapoihin edist\u00e4en siten my\u00f6s luonnonvarojen \u00e4lyk\u00e4st\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6\u00e4. Kuvissa 5-8 n\u00e4hd\u00e4\u00e4n esimerkkej\u00e4 Lapin AMK:n laitteella tehdyist\u00e4 lasermerkkauksista.<\/p>\n

\"Kuva5\"<\/a><\/p>\n

Kuva 5. Logon ja tuotetietojen lasermerkkaus Outokummun asiakaspalvelun\u00e4ytteeseen<\/p>\n

\"Kuva6\"<\/a><\/p>\n

Kuva 6. Laserilla merkattuja kylttej\u00e4<\/p>\n

\"Kuva7\"<\/a><\/p>\n

Kuva 7. Ter\u00e4ksen pintaan laserilla merkattu QR-koodi, jolla voidaan v\u00e4litt\u00e4\u00e4 informaatiota<\/p>\n

\"Kuva8\"<\/a><\/p>\n

Kuva 8. Ter\u00e4ksen pintaan lasermerkkaamalla tulostettu valokuva<\/p>\n

Cajo Technologies Oy on vuonna 2010 perustettu yritys, jonka p\u00e4\u00e4toimipaikka sijaitsee Kempeleess\u00e4 Pohjois-Suomessa. Suomen lis\u00e4ksi toimimme t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 Ruotsissa ja USA:ssa. Merkint\u00e4- ja v\u00e4rikuviointimenetelm\u00e4\u00e4mme ja siihen perustuvia ratkaisuja ovat hy\u00f6dynt\u00e4neet mm. Boliden, Kone, SSAB, Fiskars, Outokumpu ja Konecranes.<\/p>\n

 <\/p>\n

Asiasanat: laserlaitteet, oksidit, ter\u00e4s, hiilidioksidi, hiilijalanj\u00e4lki<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Laitteella on mahdollista merkata ter\u00e4st\u00e4 ja er\u00e4it\u00e4 muita metalleja sek\u00e4 my\u00f6s er\u00e4it\u00e4 muita materiaaleja. Ter\u00e4ksen merkkauksessa voidaan tuottaa my\u00f6s erilaisia v\u00e4rej\u00e4, mit\u00e4 perinteisess\u00e4 lasermerkkauksessa on tehty v\u00e4hemm\u00e4n. <\/p>\n","protected":false},"author":1658,"featured_media":246,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":true,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":false,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2}},"categories":[683798,4234],"tags":[110389,110387],"class_list":["post-266","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-1-16","category-artikkeli","tag-hiilijalanjalki","tag-teras"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/files\/2016\/04\/Artikkeli-Ruoppa-Toppila-Vimpari-Lumen-verkkolehti.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p7X4tP-4i","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/266","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1658"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=266"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/266\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":453,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/266\/revisions\/453"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/media\/246"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=266"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=266"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=266"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}