一、 定义

激光打标机(laser marking machine)也称作激光喷码机 、激光刻字机、激光机、镭雕机、镭射机、激光打码机、激光雕刻机、激光标记机、激光标刻机、激光镭雕机、激光镭射机、激光打号机,是利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记的仪器。

激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,表层物质的物理蒸发露出深层物质,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。

LASER这个词由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的首字母缩写而来。

L= Light(光): CO2-10600 nm/9300 nm   FIBRE-1064 nm

A= AMPLIFIED(放大的)

S= STIMULATED(受激发的)

E= EMISSION(发射)

R= RADIATION(辐射、放射物)


二、 激光打标加工的原理

1、基本原理

由激光器发出的激光经过一系列的处理,经透镜聚焦后将能量高度集中在一个很小的范围,使表面材料瞬间熔融,甚至气化,通过控制激光在材料表面的路径,从而形成需要的图文标记。

根据材料性质的不同(如熔点、沸点、产生化学变化的温度),工件将会发生一系列的物理或化学变化,比如融化、气化、生成氧化物、变色等等。这就是激光加工的原理。


2、工作原理

冷加工:具有很高负荷能量的光子,能够对材料或周围介质内的修改,至使材料发生非热过程破坏。因为采用的是低温,箱底热烧蚀温度更低,因此不产生 “ 热损伤 ” 副作用达到冷剥离,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 , 也不会对工件造成烧灼、黑边、变形等问题。绿光打标机与紫外激光打标机 就属于冷加工。

热加工:采用高能量激光束照射工件表面,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。以此来达到我们最终预定的目标效果,因为是采用高温达到理想效果所以被成为热加工 。 光纤激光打标机、CO2激光打标机、半导体激光打标机 就属于热加工 。


三、激光加工模式

聚焦后的激光就像极细的无形刀具一般,将物体局部区域的表面逐点气化。它的特点是非接触加工,不与工件接触,可在任何异型表面标刻 , 不产生机械挤压或机械应力,因此不会改变被加工物品的物理性能;由于激光聚焦后的尺寸很小,热影响区域小,加工精细。因此,可以完成一些常规方式无法实现的工艺。


四、激光打标机的组成

主要由激光电源、激光器、扫描振镜系统、场镜、打标控制系统组成。


五、激光打标机的优势

1、标记永久性

激光打标本质上是一种“破坏性去除”加工,标刻出的标记不容易仿制和更改,标记也不会因环境关系(触摸、酸性及碱性气体、高温、低温等)而消退。

2、非接触性加工

激光标刻是以非机械式的"光刀"进行加工,可在任何规则或不规则表面打印标记,且打标后工件不会产生内应力,保证工件的原有精度。

3、标刻精度高

激光打标机标刻的物品图纹美观细腻,标记精细、清晰、持久、美观手感好。 

4、适用范围广

几乎可适用于任何材质打标。

5、运行成本低廉

激光打标机标记一次成型,打标速度快且能耗小,无需耗材,所以运行成本低。

6、加工工作效率高

激光打标机是由工控电脑控制的,电脑控制下的激光光束可以高速移动,打标过程可在数秒内完成。

7、编辑开发速度快

可标刻任意内容并可随意编辑。

8、配置灵活

即可满足商业小批量或单个(半自动)的加工要求,也可满足工业化流水线(全自动化) 大批量生产的要求。

9、效果一致

保证同产品不同批次的加工效果完全一致。

10、环保

激光打标为非接触式打标,节约能源,相对于腐蚀法,避免了化学污染;相对于机械式打标,也可减少噪声污染。


六、激光打标机分类

1、按激光器分类:CO2、半导体、YAG、光纤、绿光、紫外、mopa。

2、按波长分类:紫外(355 nm)、绿光(532nm)、灯泵YAG(1064 nm)、半导体YAG(1064 nm)、光纤(1064 nm)、 mopa(1064 nm)、CO2(0.64 um)。


七、激光打标机的用途

1、激光打点

激光打标的网点导光板不易黄化、照度高、导光均匀、效果持久。

2、打孔

激光打孔对工件装夹要求简单,易实现生产线上的联机和自动化。可在硬、脆、软等各类材料上进行激光打孔,加工速度快、精度高,孔壁面光滑无毛刺。

3、雕刻透光字符

可在塑料、玻璃、亚克力等材质的物品上雕刻出透光效果,雕刻LOGO商标、文字、二维码、图案、序列号、符号、名字、防伪码、编码、条形码等,且雕刻速度快、使用寿命长,操作简单、精度高、安全环保,雕刻的文字和图案具有长久不掉色、不脱落。

4、雕刻

利用激光的热能对材料进行雕刻,效率高,被雕刻处的表面光滑、圆润;可广泛地用于各种非金属和金属材质进行雕刻。

5、激光镂空

可在各种薄片上进行镂空雕花,速度快、稳定性好,位图、划线、切割、镂空一次完成,不黄边不糊边,一般可兼容各种制图软件。

6、标识

激光打标机可在任何材质的产品上进行打标,标识清晰精细,具有视觉及触觉独特的效果和永不可擦涂的特点,因此它有较强的防伪、防窜货特性,在防伪的同时还能提升产品的档次。

7、激光烧花

激光打标机有效的结合了计算机辅助设计技术,对牛仔面料进行艺术化整理,通过高能量激光束使牛仔布料表面的染料瞬间汽化或颜色褪掉,从而在各种牛仔面料上形成不会退色的影像图案、渐变花形、猫须、磨砂、破洞水洗做旧等效果,由于激光高度的可控性,还能实现许多个性化的拔色印花效果。


2020年04月23日

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