激光打標技術(shù)原理與應(yīng)用

一、工作原理

激光打標機的工作原理是將激光以極高的能量密度聚集在被刻標的物體表面,通過燒灼和刻蝕,激光束通過凸透鏡或非球面鏡聚焦后,將其表層的物質(zhì)氣化,并通過控制激光束的有效位移,精確地灼刻出圖案或文字的一種打標方法。
二、主要結(jié)構(gòu)

激光打標機的主要結(jié)構(gòu):
1、激光器:激光器是激光打標機的核心部件,負責產(chǎn)生激光束。
2、調(diào)節(jié)器和透鏡系統(tǒng):調(diào)節(jié)器用于調(diào)整激光束的參數(shù),而透鏡系統(tǒng)則負責聚焦和引導激光束。
3、振鏡系統(tǒng):振鏡是激光打標機中用于控制激光束掃描的重要部件,通過控制振鏡的移動,可以實現(xiàn)復雜的打標圖案和文字的精確打印。
4、控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)包括軟件和硬件兩部分,用于控制激光打標機的各個部分協(xié)同工作,實現(xiàn)高效、高精度的標記。常見的控制系統(tǒng)有PC機控制和DSP控制兩種。
5、冷卻系統(tǒng):激光打標機在工作過程中會產(chǎn)生大量熱量,因此需要冷卻系統(tǒng)來保持設(shè)備的穩(wěn)定運行。
三、激光打標機的種類
根據(jù)所使用的激光器類型,激光打標技術(shù)主要分為以下幾類:
光纖激光打標機:適用于金屬材料打標,如不銹鋼、鋁合金、鈦合金等,特點是穩(wěn)定性好、維護成本低、使用壽命長。
CO2激光打標機:主要用于有機材料,如木材、塑料、玻璃、陶瓷以及紙張和織物。CO2激光器產(chǎn)生的紅外光波長較長,容易被上述材料吸收。
紫外(UV)激光打標機:特別適合于需要精細加工或“冷”加工的應(yīng)用場合,例如半導體芯片、藍寶石、PCB板等。UV激光可以通過光化學反應(yīng)直接破壞分子鍵而不產(chǎn)生過多熱量,因此不會對敏感材料造成熱損傷。
Nd:YAG激光打標機:廣泛應(yīng)用于金屬材料上的深度雕刻或者彩色打標,也可以用于一些特殊材料。
四、應(yīng)用案例
激光打標技術(shù)幾乎涵蓋了所有需要永久性標識的行業(yè),包括但不限于:
1. 電子制造業(yè)
電路板、集成電路(IC)、LED、手機、鍵盤、手表等電子產(chǎn)品上的精細打標。

2.醫(yī)療行業(yè)
激光打標機在醫(yī)療器械領(lǐng)域主要用于UDI(唯一設(shè)備標識)的標識,如手術(shù)刀具、植入物產(chǎn)品上的打碼,以及藥品包裝盒上的批號、有效期、條形碼等。

3.汽車行業(yè)
用于發(fā)動機部件、剎車片、輪轂、電機等關(guān)鍵零部件的序列號和標識,具有防篡改和追蹤溯源的功能。

4.航空航天
用于飛機零部件上的編號、條形碼等重要信息記錄,滿足嚴格的監(jiān)管要求。



5.塑料行業(yè)
在工業(yè)產(chǎn)品包裝材料、塑料件的批號、警告標志、PVC管道、電纜電線的標記,具有耐化學腐蝕和長期清晰可識讀的特點。

6.食品行業(yè)
激光打標機在食品和飲料行業(yè)中用于生產(chǎn)日期、批次號、二維碼等的標記,增強食品安全追蹤能力

五、激光打標機的優(yōu)勢

1、高精度和耐久性:激光打標技術(shù)可以在各種材料的表面制作出非常精細的標記,字符大小可以從毫米到微米量級,這些標記具有很好的耐久性和防偽效果。
2、非接觸性加工:激光打標是一種非接觸性加工方法,不會對工件產(chǎn)生機械擠壓或機械應(yīng)力,因此不會損壞被加工物品。
3、廣泛的應(yīng)用范圍:激光打標技術(shù)可以應(yīng)用于各種材料,包括金屬、塑料、皮革、木材、玻璃等。
4、環(huán)保性:激光打標技術(shù)無污染,是一種清潔的加工方法,符合現(xiàn)代環(huán)保要求。
5、自動化和靈活性:激光打標技術(shù)與計算機數(shù)控技術(shù)相結(jié)合,可以構(gòu)成高效自動化加工設(shè)備,適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)高效率、快節(jié)奏的要求。
六、博聯(lián)特激光打標系列
光纖激光打標機

自主研發(fā)專業(yè)打標系統(tǒng),實現(xiàn)更大幅面定位打標,工業(yè)級激光器、高速數(shù)字振鏡等高端核心部件,產(chǎn)品性能穩(wěn)定,打標效率高、品質(zhì)好。
紫外激光打標機

采用優(yōu)質(zhì)紫外激光光源,光斑更小,打標效果更精細。適合塑料材料和玻璃材料的精密打標,其熱影響效果小,打標效果更美觀。在特殊材料的精細打標、精細切割、微細加工等方面有著其他激光設(shè)備無法比擬的優(yōu)勢。
CO2激光打標機

打標精度高、速度快、雕刻深淺隨意控制,適用于多種非金屬產(chǎn)品進行雕刻及切割,無耗材、加工成本低,運行壽命高達20000到30000小時,標記清晰,環(huán)保節(jié)能。