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激光标记技术

发布日期:2009-10-09  华人喷码网
 

激光标记是激光加工的一种,在目前的国内市场上,激光打标机可能是市场应用最广泛的激光设备了。激光标记就是用激光在各种不同的物质表面刻上永久的标记。标记的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质,或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图形、文字。

目前,进行激光标记的基本方法有三种:掩模式标记法、点阵式标记法、线性扫描式标记法。常见的激光标记设备由五部分组成:

1)激光器:它产生高能脉冲激光束或连续激光束。
2)光学系统:它包括聚焦透镜组、光导纤维、振镜扫描器、声光偏转调制器。它用于把激光束引向并聚焦于被标记的工件加工表面上,产生点、线形式的字符或图案。
3)计算机及软件、硬件控制系统。
4)辅助系统:如激光器冷却系统及辅助吹气循环系统等。
5)工作台和主机。

激光打标机的分类主要可以从激光器和扫描方式上来划分。

1)以激光器的工作方式来划分

以激光器的工作方式来划分打标机可以分为连续型和脉冲型两种。

掩模式激光打标机就是脉冲型的一种,该种方式的特点是速度快,一秒钟的脉冲量可以做到很高,也就是说一秒钟所标记的工件比较多,工效较高。缺点是标记内容单一,更改麻烦(要重新做模板),标记内容不清晰,深度不够等。在电子行业应用较多。

连续型则是市面上流通最广泛的了,其特点是标记内容多样化,更改方便,标记内容清晰,有一定的深度。缺点是速度相对较慢。

2)以激光器的种类分

从激光器的种类来分可以分为固体和气体两种。

固体主要是YAGYVO4等,气体 CO2为主。固体主要针对金属标记,还可以对部分非金属进行加工。

气体打标机的加工对象则主要是非金属,包括木材,皮革等。固体中又包括灯泵浦和半导体泵浦两种。

3)以激光器的波长划分

从激光器的波长来划分,可以分为红外光,可见光,紫外光等。波长为1064nmYAG和波长为10600CO2打标机都是属于红外加工的设备。在1064nm的基础上进行倍频得到532nm的绿光属于可见光的范围。在532nm1064nm的基础上采用倍频及和频技术,可以产生355nm266nm的紫外激光,用于精细加工是在适宜不过了。

4)以扫描方式来分

以扫描方式来分可以分为光路静止和光路运动型两种。所谓光路静止就是工件由工作台带动来进行扫描刻画。这种方式标记的速度相当缓慢,特别是当工件体积庞大,重量较重时。因而在除了在某些不要求速度和标刻切割多用的设备中外,已经基本退出了激光标记的市场。其优点是标记点的大小较均匀,如果排除激光器能量波动等因素,这种扫描方式刻出来的点在平面内各处是一致的。

光路运动型是目前市面上最流行的扫描方式,其特点是速度较快,灵活。其中又可以划分为X-Y扫描式和振镜扫描式(其实还有别的扫描方式,但是严格起来应该算是激光打标机的衍生产品)。X-Y扫描方式就跟十字绘图仪的原理相同,利用X-Y轴的电机带动导光系统在平面上运动。其特点是速度相对较慢,但是标记深度较深,标记范围较大(跟你的X-Y扫描架的运动幅面有关)。振镜扫描方式的特点是速度快,特别适用于对工效要求较高的场合。该种扫描方式配合F-thelta场镜使用,是目前市场占有率最广的激光标记设备。缺点是幅面相对较小。光路运动型有一个致命的弱点是平面内各点的大小不一,目前主要通过光学系统来调整,如上面所说的X-Y扫描方式在离激光器近的地方刻的点要比离激光器远的地方的点要大,振镜扫描方式则是在标记范围的中心要比边缘小。

 

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