激光打標(biāo)機的技術(shù)及調(diào)Q技術(shù)分析
文章出處:未知 責(zé)任編輯:新銘升激光設(shè)備制閱讀量:176 發(fā)表時間:2019-11-01
激光技術(shù)發(fā)展的幾十年中,在電子,金屬,塑膠等行業(yè)的領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)非常適用,特別是精密嬌氣的電子產(chǎn)品市場中,各種激光打標(biāo)技術(shù)在這個市場中的應(yīng)用得到了很好的發(fā)展。
目前隨著技術(shù)的發(fā)展,激光打標(biāo)機也逐漸根據(jù)市場的需求分為:熱加工和冷加工兩種技術(shù),這兩種技術(shù)根據(jù)不同的材質(zhì)和打標(biāo)效果的要求被應(yīng)用在不同的市場上,熱加工基本都是具有超高的峰值功率,極佳的光束質(zhì)量且體積小巧,可使設(shè)備緊湊堅固,主要應(yīng)用在金屬,塑膠等產(chǎn)品的深度和表層打標(biāo)中,屬于該行業(yè)中產(chǎn)品和性能的最佳設(shè)備。
兩種激光打標(biāo)機熱加工和冷加工不同的技術(shù)應(yīng)用分析:。
激光打標(biāo)機熱加工技術(shù):采用具有較高能量密度并且集中的激光束,照射在被加工材料(金屬,塑膠,標(biāo)刻等)材質(zhì)表面上,材質(zhì)表面吸收激光能量,在照射區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生熱激發(fā)過程,從而使材料表面(或涂層)溫度上升,產(chǎn)生變態(tài),熔融,燒蝕,蒸發(fā)等現(xiàn)象,最終形成預(yù)設(shè)的標(biāo)示效果,因為是采用高溫達到理想效果所以被成為熱加工,激光打標(biāo)機例如:光纖和半導(dǎo)體以及co2激光打標(biāo)機。
激光打標(biāo)機冷加工技術(shù):是近幾年才出現(xiàn)的一種高新技術(shù)設(shè)備,采用具有很高負荷能量的光子(這中光子一般被成為紫外355nm的光源),能夠?qū)Σ牧匣蛑車橘|(zhì)內(nèi)的修改,至使材料發(fā)生非熱過程破壞,這種加工在激光標(biāo)記加工中具有特殊的意義,因為采用的是低溫,箱底熱燒蝕溫度更低,因此不產(chǎn)生“熱損傷”副作用達到冷剝離,因而對被加工表面的里層和附近區(qū)域不產(chǎn)生加熱或熱變形等作用,所以這種不采用高溫蒸發(fā)的加工形式被成為冷加工,這中加工技術(shù)也是目前最先進的激光打標(biāo)技術(shù),像:綠光和。
無論是激光打標(biāo)機熱加工還是冷加工技術(shù)都是進行材質(zhì)表層的加工,對于各種物質(zhì)和金屬都可實現(xiàn)永久的高質(zhì)量精細的標(biāo)記效果,并且采用的是無壓力的加工方式,更不會對被加工的產(chǎn)品產(chǎn)生破壞,所以先進的激光打標(biāo)技術(shù)在電子,電路板等行業(yè)中的優(yōu)勢被優(yōu)先采,并替代傳統(tǒng)的打標(biāo)設(shè)備。
激光打標(biāo)機系統(tǒng)按其方式可分為連續(xù)激光器和脈沖激光器兩大類,相比于連續(xù)激光器的激光打標(biāo)機,脈沖激光器型激光打標(biāo)機具有更紫外激光打標(biāo)機低的閾值條件,在輸入泵浦能量一定的情況下,脈沖激光器能輸出更高的脈沖能量,如果采用比原來更大泵浦能量的脈沖方式激勵,那么激光器將輸出更高的峰值,這樣激光打標(biāo)機核心部件激光器就是超脈沖激光器。
使用超脈沖技術(shù)的激光打標(biāo)機可以在不怎么增加成本的基礎(chǔ)上獲得相對高的功率的相對窄的脈寬,但是想要獲得非常高的峰值功率或非常窄的脈寬必須使用激光打標(biāo)機激光器調(diào)Q技術(shù),調(diào)Q技術(shù)是指在采用某種方法使腔內(nèi)的損耗因子按規(guī)定的程序變化,在泵浦剛開始時,先使光腔具有高損耗因子,使用產(chǎn)生激光的閾值提高,由于閾值高而不能產(chǎn)生激光振蕩,于是亞穩(wěn)態(tài)上的粒子數(shù)便可以積累到的水平,然后在適當(dāng)?shù)臅r刻使腔內(nèi)損耗突然降低,閾值也隨之降低,些時反轉(zhuǎn)粒子數(shù)大大超過閾值,受激輻射迅速地增強,于是在極短的時間內(nèi),上能級儲存的粒子的能量轉(zhuǎn)變會激光能量,形成一個很強的激光巨脈沖輸出。
超脈沖型激光打標(biāo)機的激光輸出脈寬窄,峰值功率高等特點,優(yōu)勢應(yīng)用在閾值要求高,熱擴散要求少的材料上加工,比IC全自動激光打標(biāo)機如玻璃,皮革,陶瓷等,激光打標(biāo)機所采用的熱加工指當(dāng)激光束照射到物體表面時,引起快速加熱,熱力把對象的特性改變或把材料熔解蒸發(fā)的過程,激光打標(biāo)機加工過程中,作用在材料上的激光能量必須大于破壞材料所需要的能量,既是要大于材料的破壞閾值。
由于玻璃,皮革,陶瓷等材料破壞閾值較高,而且對于玻璃來說,轉(zhuǎn)化為熱吸收的能量在玻璃中傳導(dǎo)的不均勻,將產(chǎn)生熱應(yīng)力,使玻璃炸裂,對于皮革來說,熱傳導(dǎo)的能量使得皮革加工邊緣被燒灼,對陶瓷來說,陶瓷的最外層是一層釉質(zhì),性能相當(dāng)于玻璃,因此這些材料必須采用超脈沖工作方式的激光打標(biāo)機。
當(dāng)激光打標(biāo)機的激光束投射在材料表時,部分能量被反射,部分被吸收,部分被傳遞出去,具體情況取決于材料類型和激光打標(biāo)機波長,在到達材料表面的光能中,被材料吸收的那部分能量是對材料加工有用的,光能以電子和原子的振動激發(fā)形式被吸收,并轉(zhuǎn)化為熱能,擴散至臨近原子,隨著激光打標(biāo)機運作吸收的光子越來越多,材料溫度不斷升高,從而提高光能吸收的比例。
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