一、激光打標機的原理
激光打標機是用激光束在各種不同的(de)(de)物(wu)質表面打上永久的(de)(de)標記(ji)。打標的(de)(de)效(xiao)應是通(tong)過(guo)表層物(wu)質的(de)(de)蒸發露出(chu)深層物(wu)質,或者是通(tong)過(guo)光能(neng)導致表層物(wu)質的(de)(de)化(hua)學物(wu)理變(bian)化(hua)而"刻(ke)"出(chu)痕跡,或者是通(tong)過(guo)光能(neng)燒掉部(bu)分物(wu)質,顯出(chu)所需刻(ke)蝕的(de)(de)圖案(an)、文字。
公認的原理是兩(liang)種:
“熱(re)加(jia)工(gong)”具(ju)有較高能(neng)量(liang)密度(du)的(de)激光束(它是(shi)集中的(de)能(neng)量(liang)流),照(zhao)射(she)在被(bei)加(jia)工(gong)材(cai)料(liao)表(biao)面上(shang)(shang),材(cai)料(liao)表(biao)面吸收激光能(neng)量(liang),在照(zhao)射(she)區域(yu)內產(chan)生熱(re)激發過程,從而使材(cai)料(liao)表(biao)面(或涂(tu)層(ceng))溫度(du)上(shang)(shang)升,產(chan)生變態、熔融、燒蝕、蒸發等現象。
“冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)”具有(you)很(hen)高負荷(he)能(neng)(neng)量的(de)(de)(紫外)光(guang)子,能(neng)(neng)夠(gou)打斷(duan)材(cai)(cai)料(liao)(特別是(shi)有(you)機材(cai)(cai)料(liao))或(huo)(huo)周圍介質內的(de)(de)化(hua)學鍵,至使材(cai)(cai)料(liao)發生(sheng)非熱過程破壞。這種冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)在(zai)激(ji)光(guang)標記加(jia)(jia)工(gong)中具有(you)特殊的(de)(de)意義,因為它不是(shi)熱燒(shao)蝕,而是(shi)不產生(sheng)"熱損傷"副作用(yong)的(de)(de)、打斷(duan)化(hua)學鍵的(de)(de)冷(leng)剝(bo)離,因而對被(bei)加(jia)(jia)工(gong)表面的(de)(de)里層(ceng)和附近區(qu)域(yu)不產生(sheng)加(jia)(jia)熱或(huo)(huo)熱變形等作用(yong)。例如,電(dian)子工(gong)業中使用(yong)準分子激(ji)光(guang)器在(zai)基底材(cai)(cai)料(liao)上(shang)沉積化(hua)學物(wu)質薄膜,在(zai)半導(dao)體基片(pian)上(shang)開出狹窄的(de)(de)槽(cao)。
二、激光打標機組成結構
1、激光電源
光纖激(ji)光打標(biao)機(ji)激(ji)光電(dian)(dian)源是為光纖激(ji)光器提(ti)供(gong)動(dong)力的(de)(de)裝置(zhi),其(qi)輸入電(dian)(dian)壓(ya)為AC220V的(de)(de)交流電(dian)(dian)。安裝于(yu)打標(biao)機(ji)控制(zhi)盒內。
2、光纖激光器
光(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)打標機采用進(jin)口(kou)脈沖式(shi)光(guang)(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)(guang)器,其輸出激(ji)光(guang)(guang)模式(shi)好(hao)使用壽命長,被設(she)計安裝于打標機機殼內。
3、振鏡掃描系統
振鏡掃描系統是由光學掃描器和伺服控制(zhi)(zhi)二(er)部分組成(cheng)。整個系統采用新(xin)技術、新(xin)材料(liao)、新(xin)工(gong)藝、新(xin)工(gong)作原理(li)設(she)計和制(zhi)(zhi)造。
光(guang)學(xue)掃描(miao)器(qi)采用(yong)動磁式(shi)偏轉工作方(fang)式(shi)的伺服電機(ji)。具有掃描(miao)角度(du)大(da)(da)、峰值力(li)矩大(da)(da)、負(fu)載慣量大(da)(da)、機(ji)電時間(jian)常數(shu)小、工作速度(du)快、穩(wen)定可(ke)(ke)靠等(deng)優點。精密軸(zhou)承消隙機(ji)構提供了超(chao)底軸(zhou)向(xiang)和徑(jing)向(xiang)跳動誤差;“電子扭(niu)力(li)棒”取代傳(chuan)統(tong)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)材料扭(niu)力(li)棒,大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)(gao)了使用(yong)壽命和長(chang)期工作的可(ke)(ke)靠性(xing)(xing)(xing);任意位置(zhi)零功(gong)率(lv)保持工作原理既(ji)降低了使用(yong)功(gong)耗,又減少了器(qi)件的發熱(re)效應,省卻了恒溫裝置(zhi);先進(jin)的高(gao)(gao)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)精密位置(zhi)檢測傳(chuan)感技術提供高(gao)(gao)線性(xing)(xing)(xing)度(du)、高(gao)(gao)分辨率(lv)、高(gao)(gao)重復性(xing)(xing)(xing)、低漂移的性(xing)(xing)(xing)能。
光(guang)學掃(sao)(sao)描器分為X方向掃(sao)(sao)描系(xi)統和Y方向掃(sao)(sao)描系(xi)統,每(mei)個(ge)伺服電(dian)機(ji)軸上固定著激光(guang)反射(she)鏡(jing)片。每(mei)個(ge)伺服電(dian)機(ji)分別由計算機(ji)發出數字(zi)信(xin)號(hao)控(kong)制其掃(sao)(sao)描軌跡。
4、聚焦系統
聚焦(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)的(de)作用是將平(ping)行(xing)的(de)激(ji)光束聚焦(jiao)(jiao)(jiao)于一(yi)點。主(zhu)要(yao)采用f-θ透鏡(jing)(jing),不同的(de)f-θ透鏡(jing)(jing)的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)距不同,打(da)標(biao)效果和范圍也不一(yi)樣,光纖激(ji)光打(da)標(biao)機(ji)選用進(jin)口(kou)高性能(neng)聚焦(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong),其標(biao)準配(pei)置(zhi)的(de)透鏡(jing)(jing)焦(jiao)(jiao)(jiao)距f=160mm,有效掃描(miao)范圍Φ110mm。用戶(hu)可根據(ju)需要(yao)選配(pei)型號(hao)的(de)透鏡(jing)(jing)。
可(ke)選配的F-θ透(tou)鏡(jing)有:
f=100mm,有效聚焦(jiao)范(fan)圍Φ65mm。
f=160mm,有效聚焦(jiao)范(fan)圍(wei)Φ110mm。
5、計算機控制系統
計算(suan)機(ji)控制(zhi)(zhi)系統是(shi)整(zheng)個激光(guang)打(da)標機(ji)控制(zhi)(zhi)和指(zhi)揮(hui)的(de)中心,同時也是(shi)軟件安(an)裝的(de)載體。通過對聲光(guang)調制(zhi)(zhi)系統、振(zhen)鏡(jing)掃描(miao)系統的(de)協(xie)調控制(zhi)(zhi)完成對工件打(da)標處理。
光(guang)(guang)纖(xian)激光(guang)(guang)打標機的(de)計算機控制系(xi)統主要包(bao)括機箱、主板、CPU、硬(ying)盤、內存(cun)條、D/A卡、軟驅(qu)、顯(xian)示器、鍵盤、鼠標等。
三、激光打標機可以打什么材料
1、激光打(da)標機可雕(diao)刻(ke)金屬(shu)及多(duo)種(zhong)非(fei)金屬(shu)材料。更適合應用(yong)于一些要求精(jing)細、精(jing)度高的產(chan)品加(jia)工。
2、應用于電(dian)子元器件、集成(cheng)電(dian)路(lu)(IC)、電(dian)工(gong)(gong)電(dian)器、手機通訊、五金制(zhi)品、工(gong)(gong)具配件、精密器械(xie)、眼鏡(jing)鐘(zhong)表、首飾飾品、汽(qi)車配件、塑膠(jiao)按鍵、建材、PVC管材、醫療器械(xie)等行(xing)業。
3、適用(yong)(yong)材料(liao)包括(kuo):普通金(jin)(jin)屬(shu)及合(he)金(jin)(jin)(鐵、銅(tong)、鋁(lv)、鎂、鋅(xin)等所(suo)有金(jin)(jin)屬(shu)),稀有金(jin)(jin)屬(shu)及合(he)金(jin)(jin)(金(jin)(jin)、銀、鈦),金(jin)(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)(各種金(jin)(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)均可),特殊表面處(chu)理(磷化(hua)、鋁(lv)陽極化(hua)、電(dian)(dian)鍍表面),ABS料(liao)(電(dian)(dian)器用(yong)(yong)品外殼,日用(yong)(yong)品),油墨(透光按鍵(jian)、印(yin)刷制品),環氧(yang)樹脂(電(dian)(dian)子元件的封裝、絕緣層)。
4、對于不同的材料需要應用不同的激光打標機。像木材(cai)、布料、亞克力(li)、紙張、塑(su)料、皮革、PVC等非金屬(shu)材(cai)料一(yi)般是用二氧(yang)化(hua)碳(tan)CO2激(ji)光(guang)打(da)標(biao)機(ji),而鋁、銅(tong)、金、銀(yin)、氧(yang)化(hua)鋁、不銹鋼(gang)、鍍鋅(xin)(xin)、鋅(xin)(xin)合(he)金等金屬(shu)材(cai)料則一(yi)般會用到(dao)光(guang)纖激(ji)光(guang)打(da)標(biao)機(ji)。此外(wai)還有紫外(wai)激(ji)光(guang)打(da)標(biao)機(ji),它能夠打(da)標(biao)PVC、橡膠、塑(su)料、鋁、銅(tong)和金銀(yin)等材(cai)料。