Главная / Статьи. База знаний / Дрейф в гальванических сканерах: как он влияет на лазерную маркировку и как с ним бороться?

Дрейф в гальванических сканерах: как он влияет на лазерную маркировку и как с ним бороться?

Дата публикации: 08.07.2025

127

В данной статье рассматрим проблему дрейфа на примере гальванического сканера Sino-Galvo SG7110, который часто используется нами в наших лазерных маркерах - например:

Оптоволоконный лазерный маркер Twincut M-20W (Raycus 20QS/MAX 20X)
Оптоволоконный лазерный маркер Twincut MOPA-20W (JPT M7)
Другие модели лазерных маркеров с гальваническими сканерами

Гальванические сканеры, такие как Sino-Galvo SG7110, широко используются в лазерной маркировке, гравировке и микрообработке. Однако при длительной работе возникает проблема дрейфа – постепенного отклонения лазерного луча от заданной траектории. В этой статье мы разберем:

Что такое дрейф и почему он возникает?
Как он влияет на качество маркировки?
Расчет погрешности при нагреве на 2°C, 4°C, 6°C, 8°C и 10°C
Суммарный дрейф за 8 часов работы
Эффективные методы борьбы с дрейфом

1. Что такое дрейф и почему он возникает?

Дрейф – это неконтролируемое смещение положения лазерного луча из-за:

Нагрева двигателей и зеркал (тепловое расширение металла)
Изменения свойств материалов (например, сопротивление обмоток мотора)
Вибраций и механических нагрузок

В открытых (open-loop) сканерах, таких как SG7110, нет обратной связи, поэтому система не может автоматически корректировать эти отклонения.

2. Как дрейф влияет на лазерную маркировку?

Даже небольшое смещение луча приводит к:

Размытию контуров (двойные линии)
Смещению элементов рисунка
Ухудшению читаемости мелкого текста

Пример:
Если дрейф составит 50 мкм, маркировка QR-кода может стать нечитаемой для сканера.

3. Расчет дрейфа для SG7110

У SG7110 заявлен параметр:
Zero Drift <15 мкРад/°C – это максимальное отклонение при нагреве на 1°C.

3.1 Погрешность при разном нагреве

ΔT (°C)	Дрейф (мкРад)	Смещение луча (мкм)*	Визуальный эффект
+2°C	30	4.8	Едва заметно
+4°C	60	9.6	Видимые искажения тонких линий
+6°C	90	14.4	Раздвоение контуров
+8°C	120	19.2	Брак маркировки
+10°C	150	24.0	Полная непригодность

*Расчет для F-theta линзы с F=160 мм:
Смещение (мкм) = tan(дрейф в рад) × F ≈ дрейф (мкРад) × 0.16

3.2 Смоделируем ситуацию на примере: 8-часовая рабочая смена

Условия:

Начальная температура: 22°C
К концу смены:
- Помещение нагрелось на +3°C → 25°C
- Оборудование саморазогрелось на +5°C → 27°C
Общий нагрев сканера: ΔT = 5°C

Расчет:

Дрейф за смену: 15 мкРад/°C × 5°C = 75 мкРад
Линейное смещение: 75 × 0.16 = 12 мкм

Последствия:

Для маркировки с допуском 20 мкм - допустимо
Для прецизионной гравировки (допуск 5 мкм) - брак

4. Как бороться с дрейфом?

4.1 Пассивные методы

Прогрев сканера 30 минут перед работой (уменьшает начальный дрейф)
Стабилизация температуры в помещении (кондиционер, термоизоляция)

4.2 Активное охлаждение

Вентилятор 40×40 мм (снижает ΔT на 5–10°C)
Алюминиевые радиаторы на двигатели (улучшают теплоотвод)

4.3 Периодическая калибровка

Ручная коррекция нуля каждые 2–4 часа работы
Использование эталонных меток для проверки точности

4.4 Альтернатива: переход на closed-loop сканер

Если дрейф недопустим, рассмотрите SG8220-G с водяным охлаждением и обратной связью (дрейф <5 мкРад/°C).

5. Вывод

Дрейф SG7110 достигает 14.4 мкм при нагреве на 6°C и 12 мкм за 8 часов на примере
Для большинства задач хватит вентилятора + калибровки
В прецизионных применениях лучше выбрать closed-loop сканер

Рекомендация: Перед долгой работой проведите тест – нанесите сетку и проверьте смещение через 1/4/8 часов. Это поможет точно оценить влияние дрейфа на ваш процесс.

Примечание: Данный материал представляет собой обобщение информации из открытых источников и практического опыта, не являясь официальным исследованием. Цифры приведены для ориентировочной оценки явления.