購買激光打標(biāo)機(jī)時(shí)應(yīng)考慮的事項(xiàng)
什么是激光打標(biāo)機(jī)?
激光打標(biāo) 是一種使用激光標(biāo)記各種物體的方法。激光標(biāo)記的原理是激光束以某種方式改變其擊中表面的光學(xué)外觀。這可以通過多種機(jī)制實(shí)現(xiàn):
1. 材料燒蝕(激光雕刻);有時(shí)會去除一些有色表面層。
2. 熔化金屬,從而改變表面結(jié)構(gòu)。
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(zhuǎn)化(例如漂白)。
5. 聚合物的膨脹,例如當(dāng)一些添加劑蒸發(fā)時(shí)。
6.產(chǎn)生小氣泡等表面結(jié)構(gòu)。
通過掃描激光束(例如使用 2 個(gè)可移動(dòng)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(投影標(biāo)記、掩模標(biāo)記)。這種方法簡單快捷(即使工件移動(dòng)也適用),但靈活性不如掃描。
“激光打標(biāo)”是指使用激光束對工件和材料進(jìn)行標(biāo)記或貼標(biāo)。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(zhì)量要求,這些工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)。
激光打標(biāo)機(jī)如何工作?
激光技術(shù)基礎(chǔ)
所有激光器均由三個(gè)部分組成:
1. 外部泵浦源。
2.活性激光介質(zhì)。
3. 諧振器。
泵浦源將外部能量引導(dǎo)至激光器。
活性激光介質(zhì)位于激光器內(nèi)部。根據(jù)設(shè)計(jì),激光介質(zhì)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(dāng)能量通過泵浦輸入到激光介質(zhì)中時(shí),激光介質(zhì)以輻射的形式向外發(fā)射能量。
活性激光介質(zhì)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|(zhì)的輻射在諧振器中被放大。同時(shí),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(biāo)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
高品質(zhì)、恒定質(zhì)量的高精度打標(biāo)
由于激光打標(biāo)的精度很高,即使是非常精細(xì)的圖形、單點(diǎn)字體和非常小的幾何圖形也能清晰易讀。同時(shí),激光打標(biāo)可確保始終如一的高質(zhì)量結(jié)果。
打標(biāo)速度快
激光打標(biāo)是市場上最快的打標(biāo)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(jié)構(gòu)和尺寸,可以使用不同的激光源(例如光纖激光器)或激光機(jī)(例如振鏡激光器)來進(jìn)一步提高速度。
耐用標(biāo)記
激光蝕刻具有永久性,同時(shí)耐磨損、耐熱和耐酸。根據(jù)激光參數(shù)設(shè)置,某些材料也可以在不損壞表面的情況下進(jìn)行標(biāo)記。
激光打標(biāo)機(jī)應(yīng)用
激光打標(biāo)機(jī)的應(yīng)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(jìn)行質(zhì)量控制。
3.標(biāo)記印刷電路板(PCB)、電子元件和電纜。
4.在產(chǎn)品上印刷標(biāo)識、條形碼等信息。
與噴墨打印和機(jī)械打標(biāo)等其他打標(biāo)技術(shù)相比,激光打標(biāo)具有許多優(yōu)點(diǎn),例如處理速度非???、運(yùn)行成本低(不使用耗材)、結(jié)果始終保持高質(zhì)量和耐用性、避免污染、能夠?qū)懭敕浅P〉奶卣?,并且在自?dòng)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?yàn)槠溟L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(guān))或光纖激光器獲得。用于標(biāo)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(jì)競爭力。對于像金這樣的金屬的標(biāo)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(biāo)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(zhǔn)確、清晰、快速地進(jìn)行標(biāo)記。對于某些金屬(如鋼合金),甚至可以使用退火打標(biāo)來實(shí)現(xiàn)耐腐蝕標(biāo)記,而不會損壞表面結(jié)構(gòu)。在各種行業(yè)中,金屬制品都使用激光進(jìn)行標(biāo)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(jìn)行標(biāo)記或雕刻。使用光纖激光器,您可以標(biāo)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(zhì)量的表面效果。由于標(biāo)記激光器的設(shè)置時(shí)間短且靈活性高,您可以經(jīng)濟(jì)地標(biāo)記小批量。
有機(jī)材料
有機(jī)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(biāo)記。我們的專家開發(fā)了激光標(biāo)記系統(tǒng),完美滿足了這一要求。系統(tǒng)的強(qiáng)度可以控制,從而將熱量產(chǎn)生保持在所需的限度內(nèi)。
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(yán)格的要求。為此, STYLECNC開發(fā)出一種能夠在玻璃上應(yīng)用高對比度、無裂紋標(biāo)記的技術(shù)。
激光打標(biāo)機(jī)的不同工藝
退火標(biāo)記
退火打標(biāo)是一種特殊的金屬激光蝕刻方法。激光束的熱效應(yīng)引起材料表面下方的氧化過程,導(dǎo)致金屬表面顏色發(fā)生變化。
激光雕刻時(shí),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(jìn)行激光標(biāo)記的常見材料包括陽極氧化鋁、涂層金屬、箔和薄膜或?qū)訅喊濉?/p>
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(biāo)記會比未蝕刻的區(qū)域更亮。這種類型的激光打標(biāo)主要用于深色塑料。
碳化
碳化使明亮的表面產(chǎn)生強(qiáng)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(biāo)記,因此深色材料的對比度會相當(dāng)小。
彩雕是利用MOPA光纖激光源在金屬表面(如不銹鋼、鈦??等)進(jìn)行顏色標(biāo)記的打標(biāo)工藝。MOPA是指由主激光器(或種子激光器)和用于增強(qiáng)輸出功率的光學(xué)放大器組成的配置。
3D 記號
- 3D 激光打標(biāo)系統(tǒng) 是通過軟件控制光學(xué)擴(kuò)束鏡在光軸方向高速往復(fù)運(yùn)動(dòng),動(dòng)態(tài)調(diào)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(shí)現(xiàn) 3D 表面,激光加工的精密表面。