什么是激光打标机?
激光打标 是一种使用激光标记各种物体的方法。激光标记的原理是激光束以某种方式改变其击中表面的光学外观。这可以通过多种机制实现:
1. 材料烧蚀(激光雕刻);有时会去除一些有色表面层。
2. 熔化金属,从而改变表面结构。
3. 轻微燃烧(碳化),例如纸、纸板、木材或聚合物。
4.塑料材料中的颜料(工业激光添加剂)的转化(例如漂白)。
5. 聚合物的膨胀,例如当一些添加剂蒸发时。
6.产生小气泡等表面结构。

通过扫描激光束(例如使用 2 个可移动的镜子),可以使用矢量扫描或光栅扫描快速书写字母、符号、条形码和其他图形。另一种方法是使用在工件上成像的掩模(投影标记、掩模标记)。这种方法简单快捷(即使工件移动也适用),但灵活性不如扫描。
“激光打标”是指使用激光束对工件和材料进行标记或贴标。在这方面,有不同的工艺,例如雕刻、去除、染色、退火和发泡。根据材料和质量要求,这些工艺各有优缺点。
激光打标机如何工作?
激光技术基础
所有激光器均由三个部分组成:
1. 外部泵浦源。
2.活性激光介质。
3. 谐振器。
泵浦源将外部能量引导至激光器。
活性激光介质位于激光器内部。根据设计,激光介质可以由气体混合物组成(CO2 激光器由晶体(YAG激光器)或玻璃纤维(光纤激光器)组成,当能量通过泵浦输入到激光介质中时,激光介质以辐射的形式向外发射能量。
活性激光介质位于两面镜子之间,即“谐振器”。其中一面镜子是单向镜。活性激光介质的辐射在谐振器中被放大。同时,只有特定的辐射可以通过单向镜离开谐振器。这种束状辐射就是激光辐射。
激光打标机的优点
高品质、恒定质量的高精度打标
由于激光打标的精度很高,即使是非常精细的图形、单点字体和非常小的几何图形也能清晰易读。同时,激光打标可确保始终如一的高质量结果。
打标速度快
激光打标是市场上最快的打标工艺之一。这可提高生产效率并降低制造成本。根据材料结构和尺寸,可以使用不同的激光源(例如光纤激光器)或激光机(例如振镜激光器)来进一步提高速度。
耐用标记
激光蚀刻具有永久性,同时耐磨损、耐热和耐酸。根据激光参数设置,某些材料也可以在不损坏表面的情况下进行标记。
激光打标机应用
激光打标机的应用范围十分广泛:
1. 在食品包装、瓶子等上添加零件编号、使用期限等。
2. 添加可追溯信息,以便进行质量控制。
3.标记印刷电路板(PCB)、电子元件和电缆。
4.在产品上印刷标识、条形码等信息。
与喷墨打印和机械打标等其他打标技术相比,激光打标具有许多优点,例如处理速度非常快、运行成本低(不使用耗材)、结果始终保持高质量和耐用性、避免污染、能够写入非常小的特征,并且在自动化方面具有很高的灵活性。
塑料材料、木材、纸板、纸张、皮革和丙烯酸通常用相对低功率的 CO2 激光器。对于金属表面,这些激光器不太适用,因为其长波长(约 10 μm)的吸收率很低;例如,1 μm 区域的激光波长更合适,例如可以用灯或二极管泵浦 Nd:YAG 激光器(通常是 Q 开关)或光纤激光器获得。用于标记的典型激光功率为 10 到 100 W 的数量级。较短的波长(例如 532 nm)可能是有利的,例如通过 YAG 激光器的倍频获得的波长,但这种光源并不总是具有经济竞争力。对于像金这样的金属的标记,由于其在 1 μm 光谱区域的吸收率太低,短激光波长是必不可少的。
金属制品
不锈钢、铝、金、银、钛、青铜、铂或铜
多年来,激光一直发挥着良好的作用,特别是在金属的激光雕刻和激光打标方面。不仅软金属(如铝),钢或非常硬的合金也可以使用激光准确、清晰、快速地进行标记。对于某些金属(如钢合金),甚至可以使用退火打标来实现耐腐蚀标记,而不会损坏表面结构。在各种行业中,金属制品都使用激光进行标记。
塑料
聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯(PES)
塑料可以用激光以多种方式进行标记或雕刻。使用光纤激光器,您可以标记许多不同的商用塑料,例如聚碳酸酯、ABS、聚酰胺等,并快速获得永久、高质量的表面效果。由于标记激光器的设置时间短且灵活性高,您可以经济地标记小批量。
有机材料
有机材料需要特殊的解决方案,以便为其提供具有清晰轮廓的永久标记。我们的专家开发了激光标记系统,完美满足了这一要求。系统的强度可以控制,从而将热量产生保持在所需的限度内。
玻璃和陶瓷
玻璃和陶瓷等材料对我们的客户及其所处的行业有着严格的要求。为此, STYLECNC 开发出一种能够在玻璃上应用高对比度、无裂纹标记的技术。
激光打标机的不同工艺
退火标记
退火打标是一种特殊的金属激光蚀刻方法。激光束的热效应引起材料表面下方的氧化过程,导致金属表面颜色发生变化。
激光雕刻时,工件表面被激光熔化并蒸发,从而激光束去除材料,在表面产生的压痕就是雕刻。
删除
在去除过程中,激光束会去除基材上的顶层涂层。顶层涂层和基材的颜色不同,因此会产生对比。通过去除材料进行激光标记的常见材料包括阳极氧化铝、涂层金属、箔和薄膜或层压板。
发泡
在发泡过程中,激光束会熔化材料。在此过程中,材料中会产生气泡,这些气泡会漫反射光线。因此,标记会比未蚀刻的区域更亮。这种类型的激光打标主要用于深色塑料。
碳化
碳化使明亮的表面产生强烈的对比。在碳化过程中,激光加热材料表面(最低 100° C),并释放氧气、氢气或两种气体的混合物。剩下的是碳浓度较高的暗区。
碳化可用于聚合物或生物聚合物,如木材或皮革。由于碳化总是会产生深色标记,因此深色材料的对比度会相当小。
彩雕是利用MOPA光纤激光源在金属表面(如不锈钢、钛等)进行颜色标记的打标工艺。MOPA是指由主激光器(或种子激光器)和用于增强输出功率的光学放大器组成的配置。
3D记号
此 3D激光打标系统 是通过软件控制光学扩束镜在光轴方向高速往复运动,动态调整激光束的焦距,使聚焦光斑在工件表面不同位置保持均匀一致,从而实现3D表面,激光加工的精密表面。






