激光打標(biāo)設(shè)備的核心是激光打標(biāo)控制系統(tǒng),因此,激光打標(biāo)的發(fā)展歷程就是打標(biāo)控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程。從1995年到2003年短短的8年時(shí)間,控制系統(tǒng)在激光打標(biāo)領(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時(shí)代、轉(zhuǎn)鏡時(shí)代和振鏡時(shí)代,控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機(jī)控制到實(shí)時(shí)處理、分時(shí)復(fù)用的一系列演變,如今,半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現(xiàn)和發(fā)展又對(duì)光學(xué)過(guò)程控制提出了新的挑戰(zhàn)。
掃描式打標(biāo)
掃描式打標(biāo)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、激光器和X-Y掃描機(jī)構(gòu)三部分組成,其工作原理是將需要打標(biāo)的信息輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)按照事先設(shè)計(jì)好的程序控制激光器和X-Y掃描機(jī)構(gòu),使經(jīng)過(guò)特殊光學(xué)系統(tǒng)變換的高能量激光點(diǎn)在被加工表面上掃描運(yùn)動(dòng),形成標(biāo)記。
通常X-Y掃描機(jī)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是機(jī)械掃描式,另一種是振鏡掃描式。
(1) 機(jī)械掃描式
機(jī)械掃描式打標(biāo)系統(tǒng)不是采用通過(guò)改變反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度去移動(dòng)光束,而是通過(guò)機(jī)械的方法對(duì)反射鏡進(jìn)行X-Y坐標(biāo)的平移,從而改變激光束到達(dá)工件的位置,這種打標(biāo)系統(tǒng)的X-Y掃描機(jī)構(gòu)通常是用繪圖儀改裝。其工作過(guò)程:激光束經(jīng)過(guò)反光鏡①、②轉(zhuǎn)折光路后,再經(jīng)過(guò)光筆(聚焦透鏡)③作用射到被加工工件上。其中繪圖儀筆臂④只能帶著反光鏡①和②沿X軸方向來(lái)回運(yùn)動(dòng);光筆③連同它上端的反光鏡②(兩者固定在一起)只能沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)。在計(jì)算機(jī)的控制下(一般通過(guò)并口輸出控制信號(hào)),光筆在Y方向上的運(yùn)動(dòng)與筆臂 在X方向上的運(yùn)動(dòng)合成,可使輸出激光到達(dá)平面內(nèi)任意點(diǎn),從而標(biāo)刻出任意圖形和文字。
(2)振鏡掃描式
振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)主要由激光器、XY偏轉(zhuǎn)鏡、聚焦透鏡、計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡(振鏡)上,用計(jì)算機(jī)控制反射鏡的反射角度,這兩個(gè)反射鏡可分別沿X、Y軸掃描,從而達(dá)到激光束的偏轉(zhuǎn),使具有一定功率密度的激光聚焦點(diǎn)在打標(biāo)材料上按所需的要求運(yùn)動(dòng),從而在材料表面上留下的標(biāo)記,聚焦的光斑可以是圓形或矩形。
在振鏡打標(biāo)系統(tǒng)中,可以采用矢量圖形及文字,這種方法采用了計(jì)算機(jī)中圖形軟件對(duì)圖形的處理方式,具有作圖效率高,圖形精度好,無(wú)失真等特點(diǎn),極大的提高了激光打標(biāo)的質(zhì)量和速度。同時(shí)振鏡式打標(biāo)也可采用點(diǎn)陣式打標(biāo)方式,采用這種方式對(duì)于在線打標(biāo)很適用,根據(jù)于不同速度的生產(chǎn)線可以采用一個(gè)掃描振鏡或兩個(gè)掃描振鏡,與前面所述的陣列式打標(biāo)相比,可以標(biāo)記更多的點(diǎn)陣信息,對(duì)于標(biāo)記漢字字符具有更大的優(yōu)。
振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)一般使用連續(xù)光泵工作波長(zhǎng)為1.06μm的Nd:YAG激光器,輸出功率為10~120W,激光輸出可以是連續(xù)的,也可以是Q開(kāi)關(guān)調(diào)制的。發(fā)展的射頻激勵(lì)CO2激光器,也被用于振鏡掃描式激光打標(biāo)機(jī)。
振鏡掃描式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣,可進(jìn)行矢量打標(biāo)和點(diǎn)陣打標(biāo),標(biāo)記范圍可調(diào),而且具有響應(yīng)速度快、打標(biāo)速度高(每秒鐘可打標(biāo)幾百個(gè)字符)、打標(biāo)質(zhì)量較高、光路密封性能好、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)已成為主流產(chǎn)品,并被認(rèn)為代表了未來(lái)激光打標(biāo)機(jī)的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。
用于打標(biāo)的激光器主要有Nd:YAG激光器和CO2激光器。Nd:YAG激光器產(chǎn)生的激光能被金屬和絕大多數(shù)塑料很好地吸收,而且其波長(zhǎng)短(為1.06μm),聚焦的光斑小,因而適合在金屬等材料上進(jìn)行高清晰度的標(biāo)記。CO2激光器產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)為10.6μm,木制品、玻璃、聚合物和多數(shù)透明材料對(duì)其有很好的吸收效果,因而特別適合在非金屬表面上進(jìn)行標(biāo)記。
Nd:YAG激光器和CO2激光器的缺點(diǎn)是對(duì)材料的熱損傷及熱擴(kuò)散比較嚴(yán)重,產(chǎn)生的熱邊效應(yīng)常會(huì)使標(biāo)記模糊。相比之下,由準(zhǔn)分子激光器產(chǎn)生的紫外光打標(biāo)時(shí),不加熱物質(zhì),只蒸發(fā)物質(zhì)的表面,在表面組織產(chǎn)生光化學(xué)效應(yīng),而在物質(zhì)表層留下標(biāo)記。所以,用準(zhǔn)分子激光打標(biāo)時(shí),標(biāo)記邊緣十分清晰。由于材料對(duì)紫外光的吸收大,激光對(duì)材料的作用只發(fā)生在材料的表層,對(duì)材料幾乎沒(méi)有燒損現(xiàn)象,因此準(zhǔn)分子激光器更適合于材料的標(biāo)記
近些年,深圳激光打標(biāo)機(jī)行業(yè)在各大工業(yè)激光應(yīng)用中越來(lái)越廣泛,面對(duì)市場(chǎng)上不同產(chǎn)品不同需求的標(biāo)刻要求,于是就出現(xiàn)了各自各樣的激光打標(biāo)機(jī)機(jī)型,大家統(tǒng)稱(chēng)其為激光打標(biāo)機(jī),也有人會(huì)叫它激光鐳雕機(jī)、激光標(biāo)刻機(jī)、激光刻字機(jī)等等。
大家在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備的時(shí)候,雖然相同的名稱(chēng),相同的稱(chēng)呼,但價(jià)格不同的原因。所以在選購(gòu)設(shè)備的時(shí)候,特別是激光設(shè)備不能只聽(tīng)從價(jià)格的原因,要從多方面的進(jìn)行了解。深圳激光打標(biāo)機(jī)常見(jiàn)類(lèi)型有哪些?下面由民升激光小編為大家講解一下深圳激光打標(biāo)機(jī)的類(lèi)別與功能。
隨著現(xiàn)在社會(huì)的快速發(fā)展,以及人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)加工工藝的要求逐漸要求更加精美,特別是現(xiàn)在的禮品行業(yè),不僅需要應(yīng)用到多種材質(zhì),而且工藝復(fù)雜技術(shù)含量高,做工還需要精美有欣賞和實(shí)用的應(yīng)用價(jià)值,這樣才能有效的提高產(chǎn)品的附加價(jià)值增加市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,形成有特色的產(chǎn)品。采用現(xiàn)在的激光加工不傳統(tǒng)的雕刻不同,激光加工是利用激光照射加工材料,在激光高密度能量的作用下瞬間的融化和氣化加工物品表面,從而留下性的標(biāo)識(shí)。
如今市面上主流的激光打標(biāo)機(jī)有幾種分類(lèi),而且所針對(duì)的產(chǎn)品材料都各不相同,各有各的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域去,激光打標(biāo)機(jī)采用高質(zhì)量的激光束在不同物質(zhì)表面上的標(biāo)記,標(biāo)記的效果是通過(guò)蒸發(fā)表面物質(zhì)來(lái)刻制精美的圖案商標(biāo)和文本。而其主要適用的領(lǐng)域以及特點(diǎn)請(qǐng)看一下介紹。
光纖激光打標(biāo)機(jī):采用光纖激光器,具有體積小、無(wú)水冷、光束質(zhì)量好等特點(diǎn)。適用于金屬材料和大部分非金屬材料,特別適合一些要求更精細(xì)、精度更高和對(duì)光滑度要求較高的領(lǐng)域;電子學(xué)分離元器件、集成電路(IC)、電工電路、手機(jī)通訊、五金制品、刀具廚具、工具配件、精密器械、眼鏡鐘表、計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、首飾飾品、汽車(chē)配件、塑膠按鈕、水暖配件、衛(wèi)生潔具、PVC管材、醫(yī)療器械、包裝瓶罐等。
co2激光打標(biāo)機(jī)可分為玻璃管與射頻管兩種,其適用于食品、藥品、皮革、煙草、木制品、電子等非金屬工業(yè)。
激光打標(biāo)機(jī)采用半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器作為泵浦源,通過(guò)進(jìn)入增益介質(zhì)和腔室模具空間,可以獲得高功率、高光束質(zhì)量的激光輸出。適用于部分非金屬材料,如ABS、尼龍、PES、PVC、聚碳酸酯等等;并在汽車(chē)、集成電路(IC)、電子元件、硅晶片、電子、電器、通信、電腦、鐘表、眼鏡、首飾、工藝裝飾品等行業(yè)。
紫外激光打標(biāo)機(jī)是由355nm紫外線激光器開(kāi)發(fā)的,355um聚焦斑可大大降低材料的機(jī)械變形,加工熱效果較小。適用于玻璃,高分子材料等物體表面打標(biāo),微孔加工、食品、藥品、化妝品、電線等高分子材料的包裝瓶(盒)表面打標(biāo)、柔性PCB板、LCD、TFT打標(biāo)、劃片切割等、金屬或非金屬鍍層去除、硅晶圓片微孔、盲孔加工等。