激光打标机简介

激光打标机(laser marking machine)

是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质,从而刻出精美的图案、商标和文字,激光打标机主要分为,CO2激光打标机,半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机,目前激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。应用于电子元器件、集成电路(IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材。

基本原理

激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标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"刻"出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图案、文字。

组成结构

激光电源

光纤激光打标机激光电源是为光纤激光器提供动力的装置,其输入电压为AC220V的交流电。安装于打标机控制盒内。

光纤激光器

光纤激光打标机采用进口脉冲式光纤激光器,其输出激光模式好使用寿命长,被设计安装于打标机机壳内。

振镜扫描系统

振镜扫描系统是由光学扫描器和伺服控制二部分组成。整个系统采用新技术、新材料、新工艺、新工作原理设计和制造。

光学扫描器采用动磁式偏转工作方式的伺服电机。具有扫描角度大、峰值力矩大、负载惯量大、机电时间常数小、工作速度快、稳定可靠等优点。精密轴承消隙机构提供了超底轴向和径向跳动误差;“电子扭力棒”取代传统弹性材料扭力棒,大大提高了使用寿命和长期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低了使用功耗,又减少了器件的发热效应,省却了恒温装置;先进的高稳定性精密位置检测传感技术提供高线性度、高分辨率、高重复性、低漂移的性能。

光学扫描器分为X方向扫描系统和Y方向扫描系统,每个伺服电机轴上固定着激光反射镜片。每个伺服电机分别由计算机发出数字信号控制其扫描轨迹。

聚焦系统

聚焦系统的作用是将平行的激光束聚焦于一点。主要采用f-θ透镜,不同的f-θ透镜的焦距不同,打标效果和范围也不一样,光纤激光打标机选用进口高性能聚焦系统,其标准配置的透镜焦距f=160mm,有效扫描范围Φ110mm。用户可根据需要选配型号的透镜。

可选配的F-θ透镜有:

f=100mm,有效聚焦范围Φ65mm。

f=160mm,有效聚焦范围Φ110mm。

计算机控制系统

计算机控制系统是整个激光打标机控制和指挥的中心,同时也是软件安装的载体。通过对声光调制系统、振镜扫描系统的协调控制完成对工件打标处理。

光纤激光打标机的计算机控制系统主要包括机箱、主板、CPU、硬盘、内存条、D/A卡、软驱、显示器、键盘、鼠标等。

产品特点

公认的原理是两种:

“热加工”具有较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,在照射区域内产生热激发过程,从而使材料表面(或涂层)温度上升,产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。

“冷加工”具有很高负荷能量的(紫外)光子,能够打断材料(特别是有机材料)或周围介质内的化学键,至使材料发生非热过程破坏。这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义,因为它不是热烧蚀,而是不产生"热损伤"副作用的、打断化学键的冷剥离,因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作用。例如,电子工业中使用准分子激光器在基底材料上沉积化学物质薄膜,在半导体基片上开出狭窄的槽。

不同标记方法的比较

与喷墨打标法相比,激光打标雕刻的优越性在于:应用范围广,多种物质(金属、玻璃、陶瓷、塑料、皮革等)均可打上永久的高质量标记。对工件表面无作用力,不产生机械变形,对物质表面不产生腐蚀。

产品应用

可雕刻多种非金属材料。 用于服装辅料、医药包装、酒类包装、建筑陶瓷、饮料包装、织物切割、橡胶制品、外壳铭牌、工艺礼品、电子元件、皮革等行业。

●可雕刻金属及多种非金属材料。更适合应用于一些要求精细、精度高的产品加工。

●应用于电子元器件、集成电路(IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材、医疗器械等行业。

●适用材料包括:普通金属及合金(铁、铜、铝、镁、锌等所有金属),稀有金属及合金(金、银、钛),金属氧化物(各种金属氧化物均可),特殊表面处理(磷化、铝阳极化、电镀表面),ABS料(电器用品外壳,日用品),油墨(透光按键、印刷制品),环氧树脂(电子元件的封装、绝缘层)。

常见类型

目前市面上最常见的激光打标机主要以CO2激光打标机以及YAG激光打标机为主,后来YAG激光打标机逐步被半导体激光打标机所取代,成为激光打标机市场占有量最多的一种机型,另外还有高端些的端面泵浦激光打标机,光纤激光打标机,紫外激光打标机等。

随着科技发展,电子行业内光纤激光打标机越来越被更多人的接受,其特点非常明显:一体化设计,体积小、功耗低、长寿命、高效率、免维护,具有高质量的激光束,光斑精细、不需耗材。

产品分类

按激光器

激光打标机按照激光器不同可分为:CO2激光打标机,半导体激光打标机,YAG激光打标机,光纤激光打标机。按照激光可见度不同分为:紫外激光打标机(不可见)、绿激光打标机(可见激光)、红外激光打标机(不可见激光)、

按波长

按照激光波长的不同可分为:深紫外激光打标机( 266 nm )、绿激光打标机( 532nm )、灯泵YAG激光打标机(1064nm)、半导体侧泵YAG激光打标机、半导体端泵YAG激光打标机(1064nm )、光纤激光打标机(1064nm)、CO2激光打标机(10.64um)。

区分

激光波长不同

★深紫外激光打标机: 266 nm

★绿激光打标机: 532nm

★灯泵YAG激光打标机:1064nm

★半导体侧泵YAG激光打标机、半导体端泵YAG激光打标机:1064nm

★光纤激光打标机:1064nm

★CO2激光打标机:10.64um

工作原理不同

★灯泵浦YAG激光打标机: 采用氪灯作为能量源(激励源),ND:YAG作为产生激光的介质,发出特定波长可以促使工作物质生产能级跃迁释放出激光,将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。

★CO2激光打标机: 采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质,在电极上加高电压,放电管中产生辉光放电,致使使气体分子释放出激光,将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束。

★半导体侧泵YAG激光打标机:使用波长为 808nm 半导体激光二极管泵浦 Nd: YAG 介质,使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成波长1064nm 的巨脉冲激光输出,电光转换效率高。

★半导体端泵YAG激光打标机:直接从激光晶体的端面将半导体泵浦光(808nm)泵入,经光学镜组输出产生激光。使行光转换效率大大提高。

★光纤激光打标机:由光纤直接输出激光。

★绿色激光打标机:绿光激光打标机是采用国际上最先进的使用波长为532nm的激光泵浦技术(侧面泵浦或端面泵浦)研制而成。

标记范围

▼CO2激光打标机:主要用于非金属(木头、亚克力、纸张 、皮革等),价格便宜。

▼绿激光打标机、紫外激光打标机:主要用于高端极精细IC等产品。价格较高,产品定制为主。

▼灯泵YAG激光打标机:主要用于金属、塑胶等低要求产品,激光打标机价格适中。

▼半导体侧泵激光打标机:与灯泵YAG激光打标机使用面相同,但较稳定,价格适中。

▼半导体端泵激光打标机:与灯泵YAG激光打标机使用面相同,稳定且省电,但用于高端产,价格较高。

▼光纤激光打标机:打标精细、省电、免维护,用于手机、按键等高端产品。价格高。