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光纤激光打标机对不同材料的打标应用
2015-02-12 15:51:07   来源:激光打标机

  随着产品标识需求的不断增加,激光打标机的应用也越来越广泛,其中以光纤激光打标机的应用最为引人注目!
 
  如今,几乎所有产品上都带有某种形式的标识,标识的内容包括条码、产品序列号、公司标志以及生产日期等。产品标识除了有助于消费者了解产品信息外,对生产厂家防止假冒、创造品牌效应也有非常重要的作用,所以现在生产厂家对产品标识越来越重视,甚至传统上不需要有标识的裸装产品,如鸡蛋、苹果等也已经有带标识的产品出现。

光纤激光打标机对不同材料的打标应用
 
  激光打标机现已成为产品标识制作的一种常用技术,应用范围越来越广泛。随着激光打标机性能的提高和价格的下降,激光打标机也由以前的外加工方式逐渐趋向于厂商拥有自己的激光打标机,未来几年激光打标机将会面临市场快速扩张的机遇。激光打标机技术已经有30年以上的历史,现已稳步占据了一部分曾经被传统打标技术,如电火花、腐蚀、机械刻划以及喷墨打印等统治的市场。激光打标机能够逐步取代传统墨水喷码机主要有两个方面的原因:1、喷码机所使用的油墨、颜料及溶剂会引起环境问题,2、喷码机标记的内容的持久性也有问题,因为这样的标记多数都能使用溶剂擦去。相比之下,激光打标则能够在各种材料上产生清晰、持久的标记。所以近年来激光打标逐渐受到用户的青睐,应用范围日益广泛。
 
  通常,能够进行激光打标的产品的材料是多种多样的,有:金属、塑料、陶瓷甚至是有机材料都可以进行激光打标,能否打标主要取决于材料对入射激光的吸收情况。可用于激光打标的激光器种类很多,包括波长10.6 μm的气体激光器(CO2 激光器);波长1.06μm的Nd:YAG和Nd:YVO4固体激光器、掺Yb光纤激光器;倍频YAG和YVO4固体激光器;波长在可见光及紫外波段的准分子激光器等。不同的材料对激光的吸收波段是有差别的。金属对于波长为10.6 μm的激光具有很高的反射率,因此对金属材料进行打标最好选用波长为1.06 μm的激光器;而相比之下,玻璃对波长1.06 μm的光是透明的,因此最好使用波长为10.6 μm的激光器或紫外波段的激光器。除波长外,还有几个决定激光器打标能力的关键参数,它们分别是:脉冲能量、脉冲时间长度、脉冲重复频率、脉冲峰值功率和平均功率。
 
  激光与材料的相互作用时存在一个阈值功率,只有激光功率达到该阈值,物理加工才能开始进行。激光打标的阈值功率一般在kW 量级。对于高反射率表面或难于进行加工的材料而言,脉冲峰值功率需要达到10 kW 以上的水平。不过对于大多数材料的打标应用,几千瓦的脉冲峰值功率即可满足需要。另一个关键的参数是脉冲能量,一般为mJ量级。脉冲时间长度也是一个很重要的特性,因为它决定了与材料进行热作用的时间,对标识的质量有显著的影响。通常情况下需要的脉冲时间长度在10~200 ns 之间。脉冲频率是指每秒的脉冲数量(单位为Hz),典型的激光打标系统的工作频率范围为20~80 kHz。平均功率由脉冲能量和脉冲频率决定,平均功率值代表激光器所能提供的总能量。

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