激光打標機簡介
激光打標機(laser marking machine)
是用激光束在各種不同的物質表面打上永久的標記。打標的效應是通過表層物質的蒸發(fā)露出深層物質,從而刻出精美的圖案、商標和文字,激光打標機主要分為,CO2激光打標機,半導體激光打標機、光纖激光打標機和YAG激光打標機,目前激光打標機主要應用于一些要求更精細、精度更高的場合。應用于電子元器件、集成電路(IC)、電工電器、手機通訊、五金制品、工具配件、精密器械、眼鏡鐘表、首飾飾品、汽車配件、塑膠按鍵、建材、PVC管材。
基本原理
激光打標是用激光束在各種不同的物質表面打上永久的標記。打標的效應是通過表層物質的蒸發(fā)露出深層物質,或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化而"刻"出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質,顯出所需刻蝕的圖案、文字。
組成結構
激光電源
光纖激光打標機激光電源是為光纖激光器提供動力的裝置,其輸入電壓為AC220V的交流電。安裝于打標機控制盒內。
光纖激光器
光纖激光打標機采用進口脈沖式光纖激光器,其輸出激光模式好使用壽命長,被設計安裝于打標機機殼內。
振鏡掃描系統(tǒng)
振鏡掃描系統(tǒng)是由光學掃描器和伺服控制二部分組成。整個系統(tǒng)采用新技術、新材料、新工藝、新工作原理設計和制造。
光學掃描器采用動磁式偏轉工作方式的伺服電機。具有掃描角度大、峰值力矩大、負載慣量大、機電時間常數(shù)小、工作速度快、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。精密軸承消隙機構提供了超底軸向和徑向跳動誤差;“電子扭力棒”取代傳統(tǒng)彈性材料扭力棒,大大提高了使用壽命和長期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低了使用功耗,又減少了器件的發(fā)熱效應,省卻了恒溫裝置;先進的高穩(wěn)定性精密位置檢測傳感技術提供高線性度、高分辨率、高重復性、低漂移的性能。
光學掃描器分為X方向掃描系統(tǒng)和Y方向掃描系統(tǒng),每個伺服電機軸上固定著激光反射鏡片。每個伺服電機分別由計算機發(fā)出數(shù)字信號控制其掃描軌跡。
聚焦系統(tǒng)
聚焦系統(tǒng)的作用是將平行的激光束聚焦于一點。主要采用f-θ透鏡,不同的f-θ透鏡的焦距不同,打標效果和范圍也不一樣,光纖激光打標機選用進口高性能聚焦系統(tǒng),其標準配置的透鏡焦距f=160mm,有效掃描范圍Φ110mm。用戶可根據(jù)需要選配型號的透鏡。
可選配的F-θ透鏡有:
f=100mm,有效聚焦范圍Φ65mm。
f=160mm,有效聚焦范圍Φ110mm。
計算機控制系統(tǒng)
計算機控制系統(tǒng)是整個激光打標機控制和指揮的中心,同時也是軟件安裝的載體。通過對聲光調制系統(tǒng)、振鏡掃描系統(tǒng)的協(xié)調控制完成對工件打標處理。
光纖激光打標機的計算機控制系統(tǒng)主要包括機箱、主板、CPU、硬盤、內存條、D/A卡、軟驅、顯示器、鍵盤、鼠標等。
產(chǎn)品特點
公認的原理是兩種:
“熱加工”具有較高能量密度的激光束(它是集中的能量流),照射在被加工材料表面上,材料表面吸收激光能量,在照射區(qū)域內產(chǎn)生熱激發(fā)過程,從而使材料表面(或涂層)溫度上升,產(chǎn)生變態(tài)、熔融、燒蝕、蒸發(fā)等現(xiàn)象。
“冷加工”具有很高負荷能量的(紫外)光子,能夠打斷材料(特別是有機材料)或周圍介質內的化學鍵,至使材料發(fā)生非熱過程破壞。這種冷加工在激光標記加工中具有特殊的意義,因為它不是熱燒蝕,而是不產(chǎn)生"熱損傷"副作用的、打斷化學鍵的冷剝離,因而對被加工表面的里層和附近區(qū)域不產(chǎn)生加熱或熱變形等作用。例如,電子工業(yè)中使用準分子激光器在基底材料上沉積化學物質薄膜,在半導體基片上開出狹窄的槽。
不同標記方法的比較
與噴墨打標法相比,激光打標雕刻的優(yōu)越性在于:應用范圍廣,多種物質(金屬、玻璃、陶瓷、塑料、皮革等)均可打上永久的高質量標記。對工件表面無作用力,不產(chǎn)生機械變形,對物質表面不產(chǎn)生腐蝕。
產(chǎn)品應用
可雕刻多種非金屬材料。 用于服裝輔料、醫(yī)藥包裝、酒類包裝、建筑陶瓷、飲料包裝、織物切割、橡膠制品、外殼銘牌、工藝禮品、電子元件、皮革等行業(yè)。
●可雕刻金屬及多種非金屬材料。更適合應用于一些要求精細、精度高的產(chǎn)品加工。
●應用于電子元器件、集成電路(IC)、電工電器、手機通訊、五金制品、工具配件、精密器械、眼鏡鐘表、首飾飾品、汽車配件、塑膠按鍵、建材、PVC管材、醫(yī)療器械等行業(yè)。
●適用材料包括:普通金屬及合金(鐵、銅、鋁、鎂、鋅等所有金屬),稀有金屬及合金(金、銀、鈦),金屬氧化物(各種金屬氧化物均可),特殊表面處理(磷化、鋁陽極化、電鍍表面),ABS料(電器用品外殼,日用品),油墨(透光按鍵、印刷制品),環(huán)氧樹脂(電子元件的封裝、絕緣層)。
常見類型
目前市面上最常見的激光打標機主要以CO2激光打標機以及YAG激光打標機為主,后來YAG激光打標機逐步被半導體激光打標機所取代,成為激光打標機市場占有量最多的一種機型,另外還有高端些的端面泵浦激光打標機,光纖激光打標機,紫外激光打標機等。
隨著科技發(fā)展,電子行業(yè)內光纖激光打標機越來越被更多人的接受,其特點非常明顯:一體化設計,體積小、功耗低、長壽命、高效率、免維護,具有高質量的激光束,光斑精細、不需耗材。
產(chǎn)品分類
按激光器
激光打標機按照激光器不同可分為:CO2激光打標機,半導體激光打標機,YAG激光打標機,光纖激光打標機。按照激光可見度不同分為:紫外激光打標機(不可見)、綠激光打標機(可見激光)、紅外激光打標機(不可見激光)、
按波長
按照激光波長的不同可分為:深紫外激光打標機( 266 nm )、綠激光打標機( 532nm )、燈泵YAG激光打標機(1064nm)、半導體側泵YAG激光打標機、半導體端泵YAG激光打標機(1064nm )、光纖激光打標機(1064nm)、CO2激光打標機(10.64um)。
區(qū)分
激光波長不同
★深紫外激光打標機: 266 nm
★綠激光打標機: 532nm
★燈泵YAG激光打標機:1064nm
★半導體側泵YAG激光打標機、半導體端泵YAG激光打標機:1064nm
★光纖激光打標機:1064nm
★CO2激光打標機:10.64um
工作原理不同
★燈泵浦YAG激光打標機: 采用氪燈作為能量源(激勵源),ND:YAG作為產(chǎn)生激光的介質,發(fā)出特定波長可以促使工作物質生產(chǎn)能級躍遷釋放出激光,將激光能量放大后就形成對材料加工的激光束。
★CO2激光打標機: 采用CO2氣體充入放電管作為產(chǎn)生激光的介質,在電極上加高電壓,放電管中產(chǎn)生輝光放電,致使使氣體分子釋放出激光,將激光能量放大后就形成對材料加工的激光束。
★半導體側泵YAG激光打標機:使用波長為 808nm 半導體激光二極管泵浦 Nd: YAG 介質,使介質產(chǎn)生大量的反轉粒子在Q開關的作用下形成波長1064nm 的巨脈沖激光輸出,電光轉換效率高。
★半導體端泵YAG激光打標機:直接從激光晶體的端面將半導體泵浦光(808nm)泵入,經(jīng)光學鏡組輸出產(chǎn)生激光。使行光轉換效率大大提高。
★光纖激光打標機:由光纖直接輸出激光。
★綠色激光打標機:綠光激光打標機是采用國際上最先進的使用波長為532nm的激光泵浦技術(側面泵浦或端面泵浦)研制而成。
標記范圍
▼CO2激光打標機:主要用于非金屬(木頭、亞克力、紙張 、皮革等),價格便宜。
▼綠激光打標機、紫外激光打標機:主要用于高端極精細IC等產(chǎn)品。價格較高,產(chǎn)品定制為主。
▼燈泵YAG激光打標機:主要用于金屬、塑膠等低要求產(chǎn)品,激光打標機價格適中。
▼半導體側泵激光打標機:與燈泵YAG激光打標機使用面相同,但較穩(wěn)定,價格適中。
▼半導體端泵激光打標機:與燈泵YAG激光打標機使用面相同,穩(wěn)定且省電,但用于高端產(chǎn),價格較高。
▼光纖激光打標機:打標精細、省電、免維護,用于手機、按鍵等高端產(chǎn)品。價格高。