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打标及深雕应用 |
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低功率调Q脉冲纳秒光纤激光器在激光打标应用中具有无与伦比的性能优势,打标质量好、速度快,且灵活性高。相互匹配的光束质量与峰值功率组合,又为脉冲光纤激光器开辟了新的应用领域,如硅材料的高速钻孔。这种脉冲光纤激光器特别适合金属,陶瓷及大多数塑料材料的打标。此外,还有功率高达4 kW的高功率调Q脉冲激光器,可用于快速去漆以及大面积涂覆。 |
通用打标与深雕 |
光纤激光器是广大电子消费品和工业品低成本激光打标的理想选择。材料可追溯性、防伪措施或产品识别等需求的增长需要一种快速可靠的打标工艺。激光技术最为通用体现在它无需接触表面或使用墨水染料即可实现材料表面的达标或深雕。 |
>>金属打标 |
大部分金属材料对近红外波长均有较好的吸收属性,这一点也是吸引人们将目标投向激光打标应用的主要原因之一。调Q光纤激光器及连续光纤激光器兼具光束质量好、机型设计紧凑、免维护等多重优势,可用于多种应用领域,特别适合于激光打标。 |
单脉冲能量达到10 mJ,平均功率200 W的调Q光纤激光器能够提供较高的峰值功率及纳秒级脉冲周期,足可应对大多数材料。高峰值功率使其还具有加工金或铝等高反材料的性能,如重型齿轮、汽车器件的永久性打标等。 |
金属类型 |
• 不锈钢 • 工具钢 • 碳钢 • 镍合金 • 金及银 • 黄铜及铜 • 铝 • 钛 |
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>>聚合物打标 |
聚合物打标在很大程度上依赖于基体材料、强化材料以及形成聚合物的其他成分。这意味着每批次聚合物的可打标性都会有所差异,甚至于同材料同批次的不同区域也会不尽相同,这也就是说,每一个打标应用过程都需要独特的参数设置。 |
调Q光纤激光器具有良好的光束质量及打标质量,速度1 µm/s,可满足绝大多数打标应用的需求。典型脉冲能量1 mJ的调Q光纤激光器能够提供高峰值功率,可进行多种聚合物材料的打标。高峰值密度使得那些以前难以标刻的材料,如尼龙、聚氨酯弹性体等,也不再成为难题。具有不同脉宽的激光器对敏感性打标的控制能力有所提升,比如聚碳酸酯的侵入式打标。这些激光器同时也能进行强化塑料打标,且显示出良好的打标质量及对比度。 |
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某些聚合物还可以使用绿光及紫外线纳秒脉冲激光器打标。最典型的应用实例为二氧化钛(白色)聚合物,用紫外线激光器对该该聚合物进行打标时,会形成一种美观的浅灰色光泽,进一步提高对比度。 |
聚合物类型 |
• 聚碳酸酯 • 聚丙烯 • 热塑性聚氨酯弹性体 |
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>>打标及深雕工艺 |
在打标应用中,关于材料的考量因素无外乎以下三点:材料类型、颜色及表面光洁度。这些需求及环境因素将决定使用何种打标或深雕工艺。目前普遍使用的工艺有以下四种: |
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1. 蒸汽深雕 |
激光深雕是一种无需材料接触的烧蚀过程,其原理是通过汽化及熔渣清除过程,达到较高的表面光洁度,深雕深度控制在 0.5 mm之内。激光深雕性价比高,适用于工业、机器及航天器件的批量生产。此外,激光深雕还具有很高的灵活性,可以通过软件精确定义所需深雕的图形及文字。这种深雕工艺的优势主要是大幅降低设置成本、缩短深雕时间、图文精确设定,实现曲面打标。 |
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2. 涂层清除 |
与蒸汽深雕类似,通过烧蚀将基材表面的涂层去除。这种方法能够形成卓越的对比度,同时不影响涂层底下的基材,可以去除涂料、油漆、或者是进行其他表面处理,通常用于阳极化铝、涂层金属、胶片或箔材的打标。 |
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3. 黑色打标 |
"黑色打标"也就是"金属打标",在这里我们所说的金属通常是指不锈钢。"黑色打标"的特点是形成一种黑色的氧化涂层,不会过多地熔化或破坏器械表面。人们常常错误地称之为"退火打标",其实两者不同,前者在打标表面的光洁度方面具有显著的优势。由于并没有清除材料本身,所以打标过程完全不会破坏材料本身所具备的重要功能性或者是抗腐蚀性,比如不锈钢。 |
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4. 激光着色 |
聚合物激光打标的结果往往取决于不同的激光作用机理,比如碳化及发泡。碳化(热化学加工工艺)形成黑色标记;如果是发泡,则会部分降解,在材料内部生成气泡,并通过光的散射,形成浅色标记。如果在聚合物中充入不同的添加剂,则可以通过调整光的吸收,或是改变化学反应,形成不同的着色。 |
• 聚碳酸酯 |
• 热塑性聚氨酯弹性体 |
• 尼龙 |
• 聚丙烯 |
• 聚乙烯(HDPE / LDPE) |
• ABS |
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