激光標(biāo)記原理

激光標(biāo)記原理

激光是一種與普通光源截然不同的相干光源。自20世紀(jì)60年代初出現(xiàn)以來(lái)，就備受關(guān)注，由于具有高方向性、高單色性和高能量的特點(diǎn)。激光在印刷業(yè)主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)直接制版系統(tǒng)、激光照排機(jī)、激光打印機(jī)、全息圖像印刷、電子出版、激光標(biāo)記印刷等方面。其中，激光標(biāo)記印刷已占到激光加工業(yè)的45.3%且應(yīng)用領(lǐng)域仍在發(fā)展和擴(kuò)大。

軸承專用激光標(biāo)記機(jī)激光標(biāo)記技術(shù)印刷也稱激光打標(biāo)、激光印標(biāo)。近年來(lái)在印刷領(lǐng)域，如包裝印刷、票據(jù)印刷、防偽標(biāo)識(shí)印刷中的應(yīng)用越來(lái)越多，有些已用于聯(lián)機(jī)生產(chǎn)。本文將系統(tǒng)介紹激光標(biāo)記印刷技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。

利用激光打標(biāo)機(jī)產(chǎn)生的激光對(duì)工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。其工作原理是由激光發(fā)生器生成高能量的連續(xù)激光光束。當(dāng)激光作用于承印材料時(shí)，處于基態(tài)的原子躍遷到較高能量狀態(tài)；處于較高能量狀態(tài)的原子會(huì)很快回到基態(tài)，這時(shí)就會(huì)以光子或量子的形式釋放出額外的能量，并由光能轉(zhuǎn)換為熱能，使表面材料瞬間熔融，甚至汽化，從而形成圖文標(biāo)記。

激光打標(biāo)機(jī)原理：由激光發(fā)生器生成高能量的連續(xù)激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，通過(guò)控制激光在材料表面的路徑，從而形成需要的圖文標(biāo)記。

激光打標(biāo)機(jī)在機(jī)器結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了較大的改進(jìn)：光學(xué)系統(tǒng)采用全密封結(jié)構(gòu)、具有光路預(yù)覽和焦點(diǎn)指示功能、外形更美觀、操作更方便；該機(jī)器配備最新的外置水冷系統(tǒng)，運(yùn)行噪音極低，溫度調(diào)節(jié)精度高，為機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作提供了可靠的保障。XD/鋒銳系列某些機(jī)型也可用于配合生產(chǎn)流水線及自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)備。

激光標(biāo)記的特點(diǎn)：

(1) 可對(duì)絕大多數(shù)金屬或非金屬材料進(jìn)行加工。

(2) 激光是以非機(jī)械式的"刀具"進(jìn)行加工，對(duì)材料不產(chǎn)生機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力，無(wú)"刀具"磨損，無(wú)毒，很少造成環(huán)境污染。

(3) 激光束很細(xì)，使被加工材料的消耗很小。

(4) 加工時(shí)，不會(huì)像電子束轟擊等加工方法那樣產(chǎn)生X射線，也不會(huì)受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾。

(5) 操作簡(jiǎn)單，使用微機(jī)數(shù)控技術(shù)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，能用于生產(chǎn)線上對(duì)零部件進(jìn)行高速度高效率地加工，能作為柔性加工系統(tǒng)中的一部分。

(6) 使用精密工作臺(tái)能進(jìn)行精細(xì)微加工。

(7) 使用顯微統(tǒng)或攝像系統(tǒng)，能對(duì)被加工表面狀況進(jìn)行觀察或監(jiān)控。

(8) 可穿過(guò)透光物質(zhì)（如石英、玻璃），對(duì)其內(nèi)部零部件進(jìn)行加工。

(9) 可以利用棱鏡、反射鏡系統(tǒng)（對(duì)于Nd：YAG激光器還能用光纖導(dǎo)光系統(tǒng)）將光束聚集到工件的內(nèi)表面或傾斜表面上進(jìn)行加工。

(10) 能標(biāo)記條形碼、數(shù)字、字符、圖案等標(biāo)志。

(11) 這些標(biāo)志的線寬可小到12Mm、線深度可達(dá)10Mm以下，故能對(duì)"毫米級(jí)"尺寸大小的零件表面進(jìn)行標(biāo)記。

一般的金屬材料標(biāo)記時(shí)，由于被燒蝕出幾個(gè)微米以上深度的線條（寬度可以幾微米至幾十微米）從面使線條的顏色及反光率與原來(lái)不一樣，造成人眼目視反差效果，使人能敏感到這些線條（以及線條構(gòu)成的形碼、數(shù)字、圖案、商標(biāo)等）。對(duì)于玻璃，燒蝕出的這些線條有"悶光"效果；對(duì)于塑料，由于光化學(xué)反應(yīng)及燒蝕作用，有目視反差及悶光效果。如果在材料表面涂以專門的有色物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記加工后，有色物質(zhì)就會(huì)固著（與材料發(fā)生高溫?zé)g 作用）在線條上而使它帶顏色。