購買激光打標機時應考慮的事項
什么是激光打標機?
激光打標 是一種使用激光標記各種物體的方法。激光標記的原理是激光束以某種方式改變其擊中表面的光學外觀。這可以通過多種機制實現(xiàn):
1. 材料燒蝕(激光雕刻);有時會去除一些有色表面層。
2. 熔化金屬,從而改變表面結構。
3. 輕微燃燒(碳化),例如紙、紙板、木材或聚合物。
4.塑料材料中的顏料(工業(yè)激光添加劑)的轉化(例如漂白)。
5. 聚合物的膨脹,例如當一些添加劑蒸發(fā)時。
6.產(chǎn)生小氣泡等表面結構。
通過掃描激光束(例如使用兩個可移動的鏡子),可以使用矢量掃描或光柵掃描快速書寫字母、符號、條形碼和其他圖形。另一種方法是使用在工件上成像的掩模(投影打標、掩模打標)。這種方法簡單快捷(即使工件移動也適用),但靈活性不如掃描。
“激光打標”是指使用激光束對工件和材料進行標記或貼標。在這方面,有不同的工藝,例如雕刻、去除、染色、退火和發(fā)泡。根據(jù)材料和質量要求,這些工藝各有優(yōu)缺點。
激光打標機如何工作?
激光技術基礎
所有激光器均由三個部分組成:
1. 外部泵浦源。
2.活性激光介質。
3. 諧振器。
泵浦源將外部能量引導至激光器。
活性激光介質位于激光器內部。根據(jù)設計,激光介質可以由氣體混合物組成(CO2 激光器由晶體(YAG激光器)或玻璃纖維(光纖激光器)組成,當能量通過泵浦輸入到激光介質中時,激光介質以輻射的形式向外發(fā)射能量。
活性激光介質位于兩面鏡子之間,即“諧振器”。其中一面鏡子是單向鏡?;钚约す饨橘|的輻射在諧振器中被放大。同時,只有特定的輻射可以通過單向鏡離開諧振器。這種束狀輻射就是激光輻射。
激光打標機的優(yōu)點
高品質、恒定質量的高精度打標
由于激光打標的精度很高,即使是非常精細的圖形、單點字體和非常小的幾何圖形也能清晰易讀。同時,激光打標可確保始終如一的高質量結果。
打標速度快
激光打標是市場上最快的打標工藝之一。這可提高生產(chǎn)效率并降低制造成本。根據(jù)材料結構和尺寸,可以使用不同的激光源(例如光纖激光器)或激光機(例如振鏡激光器)來進一步提高速度。
耐用標記
激光蝕刻具有永久性,同時耐磨損、耐熱和耐酸。根據(jù)激光參數(shù)設置,某些材料也可以在不損壞表面的情況下進行標記。
激光打標機應用
激光打標機的應用范圍十分廣泛:
1. 在食品包裝、瓶子等上添加零件編號、使用期限等。
2. 添加可追溯信息,以便進行質量控制。
3.標記印刷電路板(PCB)、電子元件和電纜。
4.在產(chǎn)品上印刷標識、條形碼等信息。
與噴墨打印和機械打標等其他打標技術相比,激光打標具有許多優(yōu)點,例如處理速度非???、運行成本低(不使用耗材)、結果始終保持高質量和耐用性、避免污染、能夠寫入非常小的特征,并且在自動化方面具有很高的靈活性。
塑料材料、木材、紙板、紙張、皮革和丙烯酸通常用相對低功率的 CO2 激光器。對于金屬表面,這些激光器不太適用,因為其長波長(約 10 μm)的吸收率很低;例如,1 μm 區(qū)域的激光波長更合適,例如可以用燈或二極管泵浦 Nd:YAG 激光器(通常是 Q 開關)或光纖激光器獲得。用于標記的典型激光功率為 10 到 100 W 的數(shù)量級。較短的波長(例如 532 nm)可能是有利的,例如通過 YAG 激光器的倍頻獲得的波長,但這種光源并不總是具有經(jīng)濟競爭力。對于像金這樣的金屬的標記,由于其在 1 μm 光譜區(qū)域的吸收率太低,短激光波長是必不可少的。
金屬制品
不銹鋼、鋁、金、銀、鈦、青銅、鉑或銅
多年來,激光一直發(fā)揮著良好的作用,特別是在金屬的激光雕刻和激光打標方面。不僅軟金屬(如鋁),鋼或非常硬的合金也可以使用激光準確、清晰、快速地進行標記。對于某些金屬(如鋼合金),甚至可以使用退火打標來實現(xiàn)耐腐蝕標記,而不會損壞表面結構。在各種行業(yè)中,金屬制品都使用激光進行標記。
塑料
聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯(PES)
塑料可以用激光以多種方式進行標記或雕刻。使用光纖激光器,您可以標記許多不同的商用塑料,例如聚碳酸酯、ABS、聚酰胺等,并快速獲得永久、高質量的表面效果。由于標記激光器的設置時間短且靈活性高,您可以經(jīng)濟地標記小批量。
有機材料
有機材料需要特殊的解決方案,以便為其提供具有清晰輪廓的永久標記。我們的專家開發(fā)了激光標記系統(tǒng),完美滿足了這一要求。系統(tǒng)的強度可以控制,從而將熱量產(chǎn)生保持在所需的限度內。
玻璃和陶瓷
玻璃和陶瓷等材料對我們的客戶及其所處的行業(yè)有著嚴格的要求。為此, STYLECNC開發(fā)出一種能夠在玻璃上應用高對比度、無裂紋標記的技術。
激光打標機的不同工藝
退火標記
退火打標是一種特殊的金屬激光蝕刻方法。激光束的熱效應引起材料表面下方的氧化過程,導致金屬表面顏色發(fā)生變化。
激光雕刻時,工件表面被激光熔化并蒸發(fā),從而激光束去除材料,在表面產(chǎn)生的壓痕就是雕刻。
刪除
在去除過程中,激光束會去除基材上的頂層涂層。頂層涂層和基材的顏色不同,因此會產(chǎn)生對比。通過去除材料進行激光標記的常見材料包括陽極氧化鋁、涂層金屬、箔和薄膜或層壓板。
發(fā)泡
在發(fā)泡過程中,激光束會熔化材料。在此過程中,材料中會產(chǎn)生氣泡,這些氣泡會漫反射光線。因此,標記會比未蝕刻的區(qū)域更亮。這種類型的激光打標主要用于深色塑料。
碳化
碳化使明亮的表面產(chǎn)生強烈的對比。在碳化過程中,激光加熱材料表面(最低 100° C),并釋放氧氣、氫氣或兩種氣體的混合物。剩下的是碳濃度較高的暗區(qū)。
碳化可用于聚合物或生物聚合物,如木材或皮革。由于碳化總是會產(chǎn)生深色標記,因此深色材料的對比度會相當小。
彩雕是利用MOPA光纖激光源在金屬表面(如不銹鋼、鈦??等)進行顏色標記的打標工藝。MOPA是指由主激光器(或種子激光器)和用于增強輸出功率的光學放大器組成的配置。
3D 記號
這款 3D 激光打標系統(tǒng) 是通過軟件控制光學擴束鏡在光軸方向高速往復運動,動態(tài)調整激光束的焦距,使聚焦光斑在工件表面不同位置保持均勻一致,從而實現(xiàn) 3D 表面,激光加工的精密表面。