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激光打標類型指南

基本原理激光打標系統(tǒng) 是通過激光發(fā)生器產(chǎn)生高能連續(xù)激光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表層材料瞬間熔化甚至氣化，通過控制激光在材料表面的路徑，即可形成所需的圖形、圖案標記。

激光打標的特點是非接觸式加工，可以在任意異形表面進行標記，不會變形、無內(nèi)應力，適合金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的標記。

掩膜模式標記系統(tǒng)

掩膜打標又叫投影打標，掩膜打標系統(tǒng)由激光器、掩膜板、成像鏡頭組成，其工作原理是將經(jīng)望遠鏡擴束的激光束均勻投射到事先做好的掩膜板上，光線從雕刻的空間透過，通過鏡頭將掩膜板上的圖案成像到工件（焦平面）上，通常每個脈沖可以形成一個標記，激光照射到材料表面后，材料表面迅速加熱汽化或發(fā)生化學反應，顏色發(fā)生變化，形成清晰可辨的標記。 CO2 掩模模式打標通常采用激光和YAG激光，掩模模式打標主要優(yōu)點是一次激光脈沖可以一次性打出包含多個符號的完整標記，因此打標速度快，對于大批量的產(chǎn)品，可以直接在生產(chǎn)線上打標，缺點是靈活性差，能量利用率低。

陣列標記系統(tǒng)

它是利用幾束小激光同時發(fā)射脈沖，經(jīng)過反射鏡和聚焦鏡后，幾束激光脈沖在被打標材料表面燒蝕（熔化）出大小和深度均勻的小坑，每個字符和圖案都是由這些小圓黑坑組成的，一般橫筆5點，豎筆7點，這樣就形成了一個5×7的陣列。一般采用低功率射頻激勵 CO2 激光采用陣列打標，其打標速度最高可達6000字符/畝，因此成為高速在線打標的理想選擇。其缺點是只能標記點陣字符，且只能達到5×7的分辨率，對漢字無能為力。

掃描打標系統(tǒng)

掃描打標系統(tǒng)由計算機、激光器和XY掃描機構(gòu)組成，其工作原理是將打標所需的信息輸入計算機，計算機按照預先設計的程序控制激光器和XY掃描機構(gòu)，使經(jīng)特殊光學系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的高能激光點在加工表面上進行掃描移動，形成標記。

一般情況下，XY掃描機構(gòu)有2種結(jié)構(gòu)：一種是機械掃描，一種是振鏡掃描。

機械掃描

機械掃描式打標系統(tǒng)并不是通過改變反射鏡的轉(zhuǎn)角來移動光束，而是用機械的方法平移反射鏡的XY坐標，從而改變激光束到達工件的位置。這種打標系統(tǒng)的XY掃描機構(gòu)通常用繪圖儀改裝而成。其工作過程為：激光束經(jīng)反射鏡轉(zhuǎn)光路，再經(jīng)光筆（聚焦鏡）射到被加工的工件上。其中，繪圖儀的筆臂只能隨反射鏡沿x軸作往復運動；光筆及其上部反射鏡（二者固定在一起）只能沿y軸方向運動。在計算機的控制下（通常通過并口輸出控制信號），光筆在Y方向的運動和筆臂在X方向的運動可使輸出激光到達平面上任意一點，從而標記出任意的圖形、文字。

振鏡掃描

振鏡掃描打標系統(tǒng)主要由激光器、XY偏轉(zhuǎn)鏡、聚焦透鏡和計算機組成。其工作原理是將激光束入射到2塊反射鏡（振鏡）上，通過計算機控制反射鏡的反射角度，2塊反射鏡可分別沿X、Y軸方向掃描，從而實現(xiàn)激光束的偏轉(zhuǎn)，使具有一定功率密度的激光焦點按所需的要求在打標材料上移動，從而在材料表面留下永久性的標記，聚焦光斑可以是圓形，也可以是矩形。

在振鏡打標系統(tǒng)中，可以采用矢量圖形和字符，這種方法利用計算機中的圖形軟件對圖形進行處理，具有效率高、精度好、不失真等特點，大大提高了激光打標的質(zhì)量和速度。同時，也可以采用振鏡式打標方式，非常適合在線打標，根據(jù)不同速度的生產(chǎn)線，可以采用2臺掃描振鏡或XNUMX臺掃描振鏡，與前面提到的陣列打標相比，可以標記更多的點陣信息。

一般來說，振鏡掃描打標系統(tǒng)采用的光纖激光器連續(xù)光泵工作波長為1.06μm，輸出功率為10~120W激光輸出可以是連續(xù)的，也可以是Q開關(guān)的。開發(fā)的射頻激發(fā) CO2 激光也用于振鏡掃描激光打標機。

振鏡掃描打標因其應用范圍廣，兼具矢量打標和點陣打標，打標范圍可調(diào)，響應速度快，打標速度高（每秒可打標數(shù)百個字符），打標質(zhì)量高，光路密封性能好，對環(huán)境的適應性強等特點，已成為主流產(chǎn)品，被認為代表了未來激光打標機的發(fā)展方向，具有廣闊的應用前景。

用于打標的激光器主要有光纖激光器和 CO2 光纖激光器產(chǎn)生的激光能被金屬和大多數(shù)塑料很好地吸收，其波長（1.06μm）和聚焦光斑小，適合在金屬和其他材料上進行高分辨率標記。 CO2 激光的波長為10.6μm，對木制品、玻璃、聚合物及大多數(shù)透明材料都有良好的吸收效果，因此特別適合在非金屬表面進行打標。

光纖激光器的缺點和 CO2 激光打標的一大缺點是材料的熱損傷和熱擴散比較嚴重，熱邊效應常常使標記變得模糊。而準分子激光產(chǎn)生的紫外光并不加熱材料，只蒸發(fā)材料表面，使表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生光化學作用，在材料表面留下標記。因此，用準分子激光打標時，標記的邊緣非常清晰。由于紫外光的吸收率很強，激光對材料的作用只發(fā)生在材料表層，材料上幾乎不會出現(xiàn)燒灼現(xiàn)象。因此，準分子激光更適合材料打標。