当前位置:主页 > 激光打标机介绍 >

  激光打标机(laser marking machine)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,从而刻出精美的图案、商标和文字,激光打标机主要分为,CO2激光打标机,半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机,激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。应用于电子元器件、集成电路(IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材。

中文名 激光打标机 外文名 laser marking machine
产品类型 制造业 类别 打标机
产地 中国 行业 制造业
应用 电子,电器,手机,五金等等    

1、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。

2、组成结构

        激光电源

  光纤激光打标机激光电源是为光纤激光器提供动力的装置,其输入电压为AC220V的交流电。安装于打标机控制盒内。

  光纤激光器

  光纤激光打标机采用进口脉冲式光纤激光器,其输出激光模式好使用寿命长,被设计安装于打标机机壳内。

  振镜扫描系统

  振镜扫描系统是由光学扫描器和伺服控制二部分组成。整个系统采用新技术、新材料、新工艺、新工作原理设计和制造。

  光学扫描器采用动磁式偏转工作方式的伺服电机。具有扫描角度大、峰值力矩大、负载惯量大、机电时间常数小、工作速度快、稳定可靠等优点。精密轴承消隙机构提供了超底轴向和径向跳动误差;“电子扭力棒”取代传统弹性材料扭力棒,大大提高了使用寿命和长期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低了使用功耗,又减少了器件的发热效应,省却了恒温装置;先进的高稳定性精密位置检测传感技术提供高线性度、高分辨率、高重复性、低漂移的性能。

  光学扫描器分为X方向扫描系统和Y方向扫描系统,每个伺服电机轴上固定着激光反射镜片。每个伺服电机分别由计算机发出数字信号控制其扫描轨迹。

  聚焦系统

  聚焦系统的作用是将平行的激光束聚焦于一点。主要采用f-θ透镜,不同的f-θ透镜的焦距不同,打标效果和范围也不一样,光纤激光打标机选用进口高性能聚焦系统,其标准配置的透镜焦距f=160mm,有效扫描范围Φ110mm。用户可根据需要选配型号的透镜。

  可选配的F-θ透镜有:

  f=100mm,有效聚焦范围Φ65mm。

  f=160mm,有效聚焦范围Φ110mm。

  计算机控制系统

  计算机控制系统是整个激光打标机控制和指挥的中心,同时也是软件安装的载体。通过对声光调制系统、振镜扫描系统的协调控制完成对工件打标处理。

  光纤激光打标机的计算机控制系统主要包括机箱、主板、CPU、硬盘、内存条、D/A卡、软驱、显示器、键盘、鼠标等。

三、特点

  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。

  不同标记方法的比较

  与喷墨打标法相比,激光打标雕刻的优越性在于:应用范围广,多种物质(金属、玻璃、陶瓷、塑料、皮革等)均可打上永久的高质量标记。对工件表面无作用力,不产生机械变形,对物质表面不产生腐蚀。

  产品应用

  可雕刻多种非金属材料。 用于服装辅料、医药包装、酒类包装、建筑陶瓷、饮料包装、织物切割、橡胶制品、外壳铭牌、工艺礼品、电子元件、皮革等行业。

  1.可雕刻金属及多种非金属材料。更适合应用于一些要求精细、精度高的产品加工。

  2.应用于电子元器件、集成电路(IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材、医疗器械等行业。

  3.适用材料包括:普通金属及合金(铁、铜、铝、镁、锌等所有金属),稀有金属及合金(金、银、钛),金属氧化物(各种金属氧化物均可),特殊表面处理(磷化、铝阳极化、电镀表面),ABS料(电器用品外壳,日用品),油墨(透光按键、印刷制品),环氧树脂(电子元件的封装、绝缘层)。

四、区别

  半导体泵浦激光器产生废热少,所需冷却系统小,一般只需1匹的冷水机即可,需灯泵浦激光器一般都需要二匹以上的冷水机,同时需要较大水泵以提供较大的冷却水流。因此其运行灯泵浦激光标记机的运行噪音较大,同时庞大的冷水机会产生更多的热量,尤其在南方夏季,环境气温较高,这些多余的热量会使工人的工作环境更恶劣,或者需要更多的空调系统来调节工作环境的温度,增大了生产成本。

  一.标记效果更好

  由于半导体二极管几乎只发一种波长的光,所以由它泵浦产生的激光的单色性更好,激光的模式更佳,好的激光模式会使激光聚焦后的光点更小,能量更集中,取得更好的标记效果;

  半导体及灯泵浦激光器都是采用ND:YAG(掺钕钇铝石榴石)晶体作为激光产生的材料,它可将808nm的可见光转换为1064nm的不可见的激光,但输出激光的另一个更关键的因素是使晶体棒输出激光的泵浦源,半导体泵浦是利用半导体二极管发出808nm的光波;而灯泵浦是利用氪灯发出的光来泵浦,但氪灯发出的光的光谱较广,只是在808nm处有一个稍大的峰值,其它波长的光最后都变成无用的热量散发掉了。

  二.体积小

  半导体激光模块本身体积小巧,加上其激光模式好,因此数控机床半导体泵浦激光器的体积比灯泵浦激光器的体积小近三分之一。

  总之使用半导体激光器比采用灯泵浦激光器,虽然每台打标机的价格稍高,但每台打标机3年内的使用成本可以准确计算出的就会节省11.905万元人民币,这还不包括换灯造成停工待机从而影响生产的损失(用户可自行计算),换灯人员的开支,以及灯质量不齐造成的浪费维护生产环境增加的空调降温费用等等。

  三.免维护不需换氪灯

  半导体二极管的寿命长,其额定的工作时间大于10000小时,而氪灯的寿命只有几百小时(一般在400-600小时左右),所以灯泵浦激光器在工作一段时间后,都需要更换氪灯,尤其是对于金属类打标,所需的能量较大,氪灯的寿命会更受影响。因此数控机床半导体泵浦激光器又称为免维护激光器,意指其工作无耗材,在相当长的时间内不需要维护。我公司为更有效的延长半导体激光器二极管泵浦源的使用寿命,采用了预燃加变频控制技术,即在保证发光管不受电流冲击的前提下,根据工作量和强度,最大幅度地减少通过发光二极管的电流密度,从而有效的延长了半导体二极管的使用寿命。根据不同用户的不同的生产任务,半导体激光器发光二极管的使用寿命可以保证在一年到三年之间。每台半导体泵浦打标记可节省换灯耗材费用为:大于12支灯/年*350元/支*3年=1.26万元。

  灯泵浦激光打标机需常停机换氪灯,对于很多大型的生产线是不能接受的.由于氪灯的寿命不一,这样又有可能因为国产灯质量的不均衡造成氪灯使用上的更多的浪废!所以改用半导体打标机可以较大程度上节省停工维护造成的人力和物力的损失。

  四.省电

  由于半导体泵浦的转换效率高,模式好,更易聚焦出高能量的更小面积的光点,标记同样的物体时,其所需的外部能量会更小。同时其产生的废热也远远小于灯泵浦激光器,决定了其不需要灯泵浦激光器那样庞大的冷却系统。所以半导体泵浦的激光器系统的功耗比灯泵浦小得多。

  一个50W的灯泵浦激光打标机的功耗在6KW左右,而一个50W半导体激光标记机的功耗只在2KW左右,以三年为例,一天工作24小时,一个月工作28天,一度工业用电1.1元人民币,光耗电一项,一台半导体激光器就比一台灯泵浦激光器节省(6-2)KW*24小时*28天*12月*3年*1.1/度=10.645万 元人民币!

五、使用流程

  正常顺序

  检查水路、电路无误后方能开机。开机顺序为:

  ①接通进线电源,打开钥匙开关。此时机器抽风及制冷系统通电,电流表显示数值7A左右;

  ②等待5~10秒钟,按动外控制面板上触发按钮,电流表显示数值为零,3~5秒钟之后,氪灯点燃,电流表显示数值7A。(参照激光电源操作说明书);

  ③打开振镜电源;

  ④打开计算机,调出所需打标文件;

  ⑤调节激光电源到工作电流(10~18A),即可开始打标;

  打标结束后,按以上顺序逆向关闭各组件电源:

  ①将激光电源工作电流调至最小(7A左右);

  ②关闭计算机;

  ③关闭振镜电源;

  ④按动停止按钮;

  ⑤关闭钥匙开关;

  ⑥断开进线电源。

Copyright© 2009-2021 上海首坤智能科技有限公司 备案号: 沪ICP备17007133号
多普施激光专注:金属激光打标机、日期激光喷码机、二维码激光打标机、手持激光焊接机研发生产和销售