什么是激光雕刻?
几十年来,激光雕刻机一直被用于制造业,以实现永久性标记。自2000年代中期至后期,脉冲光纤激光器作为标记光源被开发并逐渐普及以来,对这项技术的需求显著增长。 这些脉冲激光器 激光器与CO₂、Nd:YVO₄、皮秒及飞秒激光器 激光器 激光器 几乎激光器 所有材料激光器 解决方案。如今,在追踪与可追溯性需求的推动下激光雕刻 为众多市场和无数应用激光雕刻 经济高效、高速且高质量的解决方案。
激光雕刻是如何工作的?
激光可在包括金属和塑料在内的多种材料上制作永久性雕刻标记。顾名思义激光雕刻 少量材料。如果工艺不需要去除材料,则可采用激光打标。
激光雕刻机主要有两种类型;
激光雕刻机——采用龙门式运动结构,聚焦头安装在XY轴上。固定的聚焦头在雕刻区域的整个宽度范围内左右移动,同时沿另一轴方向增量移动以完成雕刻。该系统的优势在于能够处理大面积区域,通常为2英尺×2英尺或更大。 然而,该系统仅支持二氧化碳(CO₂)和“连续波激光器 限制了可雕刻材料的种类。此外,由于刻画机必须在横跨整个宽度时反复开启和关闭激光,因此速度非常缓慢,在未雕刻的区域会产生大量“无效”移动。同时,龙门式运动结构占地面积较大。 此类激光绘图仪不适用于生产线,而是作为独立设备用于有机材料的雕刻,同时兼具切割薄材料的双重功能。
激光扫描头——运动由紧凑型扫描头提供,该扫描头内置两块相互垂直安装的反射镜,以实现XY方向的运动。反射镜安装在小型旋转电机上,电机在一定距离内的旋转运动转化为线性运动。参见图x。由于电机移动距离极小,因此标记速度非常高。这两块反射镜将激光引导通过一种称为F-theta透镜的聚焦光学元件。 F-theta透镜可在整个区域内实现聚焦,而不仅仅是一个单点。 该雕刻区域通常称为“场尺寸”,标准规格为6英寸×6英寸,可通过调整F-theta透镜的焦距进行调节。虽然激光扫描头的工作区域不如绘图仪宽广,但它能实现极快的标记速度,兼容任何激光光源,且结构极其紧凑。此类系统非常适合用于生产线或独立操作。
激光雕刻机具有极高的灵活性,能够制作任何标记,包括字母数字、机器可读代码(例如DataMatrix码)、图形和徽标,且具有高分辨率和高品质。该工艺属于联系 ,无需任何耗材,并广泛应用于各个制造业领域。
激光器 雕刻的激光器
脉冲光纤 |
激光器 1微米激光器 与大多数金属的吸收特性高度匹配,因此通常是雕刻这些材料的首选。这类激光器 经济高效的雕刻解决方案,具有低拥有成本、高可靠性、长寿命、优异的光束质量以及易于实施等特点。脉冲光纤激光打标机主要有两种类型:Q开关型和 MOPA (主振荡器 功率放大器)两种主要类型。Q开关型可产生纳秒 ,其脉冲形状、脉冲宽度和峰值功率随频率变化而变化。 MOPA 则更具灵活性,能够根据需求定制和选择脉冲形状、持续时间及峰值功率,且在一定程度上不受频率限制。 |
二氧化碳 |
激光器 位于远红外区域,约为10微米,与有机材料和塑料的特性高度契合。这使得它们成为雕刻木材和塑料的理想选择。对于塑料而言,通常缺乏对比度的雕刻痕迹需要借助环境光或辅助光源来观察,这些光线与雕刻深度相互作用,从而在基材上“形成”对比。 |
Nd:YVO₄ |
Nd:YVO4 or vanadate lasers are diode-pumped solid-state lasers (DPSS) provide the best mark engrave due to excellent beam quality, and very short pulses (<20ns) with high peak power (>20kW). |
皮秒和飞秒激光器 |
当深度和质量都需要绝对精确时,激光器 极致的控制力和分辨率。通过采用极短的脉冲持续时间,每次可去除微米级别的材料,从而实现精确的标记深度。 |
激光器可以雕刻哪些材料?
激光器 多种材料进行雕刻,具体选择哪种激光器取决于标记的分辨率、质量、对比度以及预算。
塑料:几乎所有塑料均可使用CO₂激光器、纳秒 激光器或Nd:YVO₄激光器进行雕刻。常见材料包括尼龙、PET、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等,不胜枚举!在许多情况下,标记需要具备对比度和深度,这通常可通过脉冲光纤激光器或Nd:YVO₄激光器来实现。
金属:可雕刻的金属种类繁多,包括不锈钢、碳钢、铝、镍和钛。此类应用可广泛用于汽车、航空航天、枪械及消费品市场。激光能够快速高效地去除材料,并精确控制去除深度。 激光的灵活性使其能够像机械加工一样控制和优化材料去除过程。例如,在雕刻过程开始时,激光使用高功率去除大量材料;当接近所需深度时,则减少材料去除量,从而获得高分辨率、高质量的雕刻效果。 在某些应用中,可进行精加工以在雕刻底面形成对比鲜明的标记。对于金属雕刻,建议使用高功率激光打标机,通常为50-100W,其功率足以在快速循环时间内实现所需雕刻深度。
配备扫描头的激光雕刻机有哪些优势
激光雕刻 具有许多优点激光雕刻
- 联系 ——工件上不受机械力的作用
- 永久性——为增强耐磨性,可定制雕刻深度,使其使用寿命与零件本身相匹配
- 操作简便,轻松实现生产线集成——这款简洁的软件让使用和集成变得像即插即用一样简单
- 无需耗材——这是一种环保工艺,无需更换墨水、笔尖或其他耗材
- 极其可靠——激光雕刻机问世已有数十年,且结构极为坚固
- 使用寿命长——通常可达数万小时,例如脉冲光纤激光器 运行激光器 远超50,000小时
- 雕刻字母数字、机器代码、图形和徽标
- 灵活性——动态调整标记尺寸,支持单个或多个部件,静态或动态生成,自定义序列化,数据库递增编码,您想要的功能,它都能实现!