激光打标机

2019-05-14

紫外激光打标机

紫外激光打标机加工过程称为“光蚀”效应,“冷加工”具有很高负荷能量的(紫外)光子,能够打断材料或周围介质内的化学键,至使材料发生非热过程破坏,里层和附近区域不产生加热或热变形等,最后加工出来的材料具有光滑的边沿和极低限度的碳化,因此在精细度和热影响上面降到了最低。

工作原理:紫外激光加工时的反应机理是通过光化学消融作用实现的,即依靠激光能量打断原子或分子间的键合,使其成为小分子气化、蒸发掉。聚焦光斑极小,且加工热影响区微乎其微,因而可以进行超精细打标、特殊材料打标。

应用范围:如今,伴随着激光设备的迅速发展,紫外激光打标机功率的提高,紫外激光打标机已经被应用于超精细加工高端市场,iPhone、化妆品、药品、食品及其他高分子材料的包装瓶表面打标;柔性PCB板打标、划片;硅晶圆片微孔、盲孔加工;LCD液晶玻璃、玻璃器皿表面、金属表面镀层、塑胶按键、电子元件、礼品、通讯器材、建筑材料等多个领域。

大多数材料都能吸收紫外激光,比如消费类电子、手机部件、LCD屏雕刻二维码及商标、陶瓷、蓝宝石片、电容式触摸屏ITO蚀刻等等都可以用紫外激光打标机进行工作。


光纤激光打标机

光纤激光打标机工作过程中无需与被打标的工件接触,省去了夹具和刀具,且打标后工件不会产生内应力,保证工件的原有精度。天隆光电光纤激光打标机打标速度快,这主要是因为它能够承受更大的频率,而频率跟打标速度是成正比的,频率越大,速度越快。光纤激光打标机可对多种金属、非金属材料进行加工,尤其对高硬度、高熔点、脆性材料进行标记更显优势。

可靠性:免维护、寿命长,无任何电脑操作系统限制,无消耗材料,用户可以高枕无忧,放心使用。

灵巧性:把传统激光机超过数百公斤的庞然大物改造成不足二十公斤的手提式激光系统,且生产效率全球最快。

节能性:无污染,无噪音,节能省电,耗电量仅为传统激光机的1/25。以我们的品质增加客户的竞争力外,公司更强调以服务确保这个优势以保证客户的产品质量及生产效率。

光纤激光打标机的问世为很多企业带来了效益上的提高,而且激光打标机适用行业也是非常的广阔,广泛应用于IT产业、通信业、机器制造业、食品药品、医疗器材、钟表眼镜、工艺礼品、贵金属首饰、皮革服饰、包装印刷等诸多行业。

二氧化碳打标机

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。

目前,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。

激光标记印刷原理:激光标记印刷是通过激光打标机实现图文印刷的,其基本原理是,由激光发生器生成高能量的连续激光光束,当激光作用于承印材料时,处于基态的原子跃迁到较高能量状态;处于较高能量状态的原子是不稳定的,会很快回到基态,当原子返回基态时,会以光子或量子的形式释放出额外的能量,并由光能转换为热能,使表面材料瞬间熔融,甚至气化,从而形成图文标记。

    激光发生器以氪灯激光打标系统为例,说明激光发生器的原理。氪灯通电后,以20kV的高压击穿氪灯中的氪气后,电源自动转换输出电压为100V(5A),维持氪灯连续的弧光放电。在激光发生器中,氪灯位于椭圆形聚光腔的1个焦点上,氪灯产生的弧光经聚光腔反射后,再全部聚焦在另一个焦点--晶体钇铝石榴石 (YAG)上,YAG吸收泵浦光后,形成波长为1060nm的连续激光,连续激光在谐振腔中垂直于光轴的前镜和后镜间往返振荡,并从前镜输出。

打标原理:射频驱动器(RFDriver)控制Q-开关的开关状态,连续激光在Q-开关的作用下,变成峰值功率达110kW的脉冲光波,经过光孔的脉冲光达到阈值后,由谐振腔输出到达扩束镜,光束经扩束镜放大后传输到扫描镜,由伺服电机带动X轴、Y轴方向的扫描镜片旋转进行光扫描,最后经平面聚焦场将激光的功率进一步放大后,聚焦在工作平面上进行打标。整个过程由计算机按程序控制。

激光打标的特点:激光打标机因其特殊的工作原理,与传统标记方式(移印、喷码、电腐蚀等)相比,具有许多优越性;

1)非接触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;2)材料适用面广可在金属、塑料、陶瓷、玻璃、纸张、皮革等不同种类或不同硬度的材料上打印;3)可与生产线上的其他设备集成,提高生产线的自动化程度;4)标记清晰、持久、美观,并可有效防伪;5)使用寿命长、无污染;6)运行成本低打标速度快且标记一次成型,能耗小,因而运行成本低。虽然激光打标机的设备投资比传统标记设备大,但从运行成本而言,使用激光打标机要低得多。①塑封三极管打标:打标机工作速度为10个/秒,若设备折旧以5年计算,打标费用为0.00048元/个。如果使用移印机,其综合运行成本约为0.002元/个,甚至更高。②轴承表面打标:若轴承三等分打字,总共18个4号字,采用振镜式打标机,以氪灯灯管的使用寿命为700小时计算,则每个轴承的打标综合成本为 0.00915元。电腐蚀刻字的成本约为0.015元/个。以年产量400万套轴承计算,仅打标一项,1年最少可以降低成本约6.5万元。7)加工效率高计算机控制下的激光光束可以高速移动(速度达5~7米/秒),打标过程可在数秒内完成。1个标准计算机键盘的印字可在12秒内完成。激光打标系统均配有计算机控制系统,可以与高速流水线灵活配合。8)开发速度快由于激光技术和计算机技术的结合,用户只要在计算机上编程即可实现激光打印输出,并可随时变换打印设计,从根本上替代了传统的模具制作过程,为缩短产品升级换代周期和柔性生产提供了便利工具。9)加工精度高激光能以极细的光束作用于材料表面,最细线宽可达到0.05mm。为精密加工和增加防伪功能开创了宽广的应用空间。激光印标能满足在极小的塑料制件上印制大量数据的需要。例如,可印制要求更精确,清晰度更高的二维条码,与压印或喷射打标方式相比,有更强的市场竞争力。10)维护成本低激光打标是非接触式打标,不像模版印标工艺有使用寿命的限制,在批量加工中的维护成本极低。11)具有环保性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。

4.激光标记的应用范围适用于钢、不含铁金属、合金和无机物打标,及陶瓷、钻石和硅质材料的微加工。目前激光打标技术的应用包括ABS键盘,HDPE、PP、PET和PVC刚性容器和容器盖,尼龙和PBT元器件,HDPE开关按钮,PVC管件等的标记印刷。


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