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影響激光打標效果的原因
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發(fā)表時間：2018-10-13 10:54:00
激光打標機是利用激光技術(shù)在不同材質(zhì)的材料上進行永久性的標刻，其打標具有不易磨損性。實際打標中，有哪些因素會影響到打標的效果呢？
拋開材質(zhì)本身不講，（因為不同的材質(zhì)打標出來的效果肯定是不一樣的），一般來說，影響激光打標機打標效果的主要原因分為兩方面，一個是設(shè)備本身，另一個是打標設(shè)置。
一臺激光打標機, 可以這樣說,打標控制卡,振鏡,光學(xué)鏡片,機械結(jié)構(gòu),外部制冷系統(tǒng)這五大部分幾乎都可以做到雷同了,每一家激光公司做的產(chǎn)品差異不會很多,并且在現(xiàn)階段, 我國幾乎做以上配件的廠家面臨著一次大洗牌,品牌上就只有二至三種可以選擇,所以不在本文討論的范圍之內(nèi)。
設(shè)備本身原因主要有激光頻率、激光器光斑模式及光束發(fā)散角、激光功率、合理的光學(xué)整形配合加工時的輔助氣體?？蛻粼谶x購激光打標機時，就應(yīng)考慮到這一方面，建議按照專業(yè)技術(shù)工程師的意見進行機型選配。當然說白了也沒那么復(fù)雜。我們大部分人一般在選擇機器的時候都是我們需要上線某一種產(chǎn)品了所以需要用到機器，實際選擇機型時都會先去打樣，說的再好都沒用，實際打樣可以就可以。
1、激光頻率
激光器按輸出激光的不同可分為脈沖激光器和連續(xù)激光器，用于金屬硬質(zhì)物質(zhì)的切割和焊接的激光主要采用脈沖輸出方式，脈寬可以在0.1至10US調(diào)節(jié),不同的脈寬及頻率主要影響切割的速度和以及切口粗糙度，只是頻率高切割的效率才會高,可是目前大多數(shù)國內(nèi)廠家生產(chǎn)的二氧化碳激光器頻率都在5KHz以內(nèi)的,射頻管也只能在20KHZ以內(nèi).同樣用于激光打標激光器也是脈沖的,和切割的方面一樣,脈沖高,打標速度才能高,這一點要配合打標物的效果來作調(diào)試的,光纖激光器的頻率最高可以達到100KHZ,這就是為什么光纖激光打標機能夠高速打標的根本原因所在了.不管是用于打標還是切割,每一次發(fā)的脈沖頻率的激光能量要相對均等,沒有少一個脈沖,這樣的打標及切割效果才是最為理想的.
2、激光器光斑模式及光束發(fā)散角
本來光束的發(fā)散角不屬于激光器內(nèi)部的東西,因為發(fā)散角可以采用較好的鏡片組合加于改進，但是激光器光斑模式對激光器出光后的發(fā)散角影響非常大，所以我現(xiàn)在不得不將發(fā)散角與光斑模式放在一起對待它,一起討論。激光器以光斑模式來分類的話,可分為單階模，基模和多階模?；Ｒ簿褪浅Ｕf的TEM00模，它的能量分布(電磁場分布)在X和Y軸上的磁場指數(shù)都為0，所以這種模式是一個最為理想的光斑,也是最為合理的圓點,同時采用TEM00模的激光,才可以獲得最理想的的高斯光束，最小的光斑。因些在打標及切割加工中因其光斑小而獲得最小的線條切縫及更快的打標切割速度。而多階模則就是在電磁場的X和Y方向上指數(shù)在 1或以上，其光斑質(zhì)量較差,能量分布不集中，無論用多好的聚焦鏡組,都無法獲得很好的效果。一般只用于焊接,金屬表面處理而不用與打標和切割,除非是要求不高的情況下。光斑模式越好,光束發(fā)散角就越小,對打標的效果上體現(xiàn)在:很小的線條,很好的焦深,很高的能量等,在激光切割質(zhì)量的影響體現(xiàn)在切口的寬度, 切口坡度上，發(fā)散角小的話,焦點小,焦深長,切割質(zhì)量因而就越高。光斑模式及發(fā)散角其實是衡量激光加工質(zhì)量最為重要的指標之一。
3、激光功率
激光功率,我現(xiàn)在想說的主要是包括平均功率,峰值功率，激光能量穩(wěn)定性度三個方面的。激光功率不同,可以打標切割的效果自然就有差別了。有些打標物質(zhì)只能用小功率的激光器,功率高了也未必有效果,但是有些卻要求速度快,否則效果就出不來,舉一個例子,真皮的切割和打標,速度一定要在150以上,你打標次數(shù) 那怕是5次,10次都沒有問題,但是如果你想打標1次,直接使用10的速度,那么真皮都會燒著火了。在打標切割方面,功率的另一個指標是能量的穩(wěn)定性，每個峰值功率的平均性。穩(wěn)定性優(yōu)秀,峰值功率統(tǒng)一的激光器,其加工出來的打標效果及切割質(zhì)量也是非常理想的。工廠式的24小時連續(xù)作業(yè),幾乎是不間斷的生產(chǎn)方式,就要求激光器要長時間穩(wěn)定的運行,那一家工廠都不愿意因為激光器的問題而停止生產(chǎn)。
4、合理的光學(xué)整形配合加工時的輔助氣體,物質(zhì)。
合理的選擇一的光學(xué)整形,是對于激光打標效果一個必要的補充,比如加激光小孔光闌等一系列的措施.而在激光打標加工過程中增加一定的輔助物質(zhì),起來四兩拔千斤的效果,比如增加激光粉,使用CO2激光的PP,PE材料上可以加工到黑色的標記效果,比如在化纖布切割上加水,使得打標切割效果明顯好于不加水的效果,又比如在人造皮上切割打標加食用油也可以取到很好的效果,其實第四點不再屬于激光內(nèi)在因素了,但是它又與激光波長,對激光吸收息息相關(guān),這方面的東西往深了講可以說也是一門學(xué)問。
另一個影響激光打標效果的是打標設(shè)置，主要有加工時的打標密度、打標幅面、打標深度和激光光斑大小。
飛鐳激光，專業(yè)生產(chǎn)激光打標機，歡迎來電咨詢。
拋開材質(zhì)本身不講，（因為不同的材質(zhì)打標出來的效果肯定是不一樣的），一般來說，影響激光打標機打標效果的主要原因分為兩方面，一個是設(shè)備本身，另一個是打標設(shè)置。
一臺激光打標機, 可以這樣說,打標控制卡,振鏡,光學(xué)鏡片,機械結(jié)構(gòu),外部制冷系統(tǒng)這五大部分幾乎都可以做到雷同了,每一家激光公司做的產(chǎn)品差異不會很多,并且在現(xiàn)階段, 我國幾乎做以上配件的廠家面臨著一次大洗牌,品牌上就只有二至三種可以選擇,所以不在本文討論的范圍之內(nèi)。
設(shè)備本身原因主要有激光頻率、激光器光斑模式及光束發(fā)散角、激光功率、合理的光學(xué)整形配合加工時的輔助氣體?？蛻粼谶x購激光打標機時，就應(yīng)考慮到這一方面，建議按照專業(yè)技術(shù)工程師的意見進行機型選配。當然說白了也沒那么復(fù)雜。我們大部分人一般在選擇機器的時候都是我們需要上線某一種產(chǎn)品了所以需要用到機器，實際選擇機型時都會先去打樣，說的再好都沒用，實際打樣可以就可以。
1、激光頻率
激光器按輸出激光的不同可分為脈沖激光器和連續(xù)激光器，用于金屬硬質(zhì)物質(zhì)的切割和焊接的激光主要采用脈沖輸出方式，脈寬可以在0.1至10US調(diào)節(jié),不同的脈寬及頻率主要影響切割的速度和以及切口粗糙度，只是頻率高切割的效率才會高,可是目前大多數(shù)國內(nèi)廠家生產(chǎn)的二氧化碳激光器頻率都在5KHz以內(nèi)的,射頻管也只能在20KHZ以內(nèi).同樣用于激光打標激光器也是脈沖的,和切割的方面一樣,脈沖高,打標速度才能高,這一點要配合打標物的效果來作調(diào)試的,光纖激光器的頻率最高可以達到100KHZ,這就是為什么光纖激光打標機能夠高速打標的根本原因所在了.不管是用于打標還是切割,每一次發(fā)的脈沖頻率的激光能量要相對均等,沒有少一個脈沖,這樣的打標及切割效果才是最為理想的.
2、激光器光斑模式及光束發(fā)散角
本來光束的發(fā)散角不屬于激光器內(nèi)部的東西,因為發(fā)散角可以采用較好的鏡片組合加于改進，但是激光器光斑模式對激光器出光后的發(fā)散角影響非常大，所以我現(xiàn)在不得不將發(fā)散角與光斑模式放在一起對待它,一起討論。激光器以光斑模式來分類的話,可分為單階模，基模和多階模?；Ｒ簿褪浅Ｕf的TEM00模，它的能量分布(電磁場分布)在X和Y軸上的磁場指數(shù)都為0，所以這種模式是一個最為理想的光斑,也是最為合理的圓點,同時采用TEM00模的激光,才可以獲得最理想的的高斯光束，最小的光斑。因些在打標及切割加工中因其光斑小而獲得最小的線條切縫及更快的打標切割速度。而多階模則就是在電磁場的X和Y方向上指數(shù)在 1或以上，其光斑質(zhì)量較差,能量分布不集中，無論用多好的聚焦鏡組,都無法獲得很好的效果。一般只用于焊接,金屬表面處理而不用與打標和切割,除非是要求不高的情況下。光斑模式越好,光束發(fā)散角就越小,對打標的效果上體現(xiàn)在:很小的線條,很好的焦深,很高的能量等,在激光切割質(zhì)量的影響體現(xiàn)在切口的寬度, 切口坡度上，發(fā)散角小的話,焦點小,焦深長,切割質(zhì)量因而就越高。光斑模式及發(fā)散角其實是衡量激光加工質(zhì)量最為重要的指標之一。
3、激光功率
激光功率,我現(xiàn)在想說的主要是包括平均功率,峰值功率，激光能量穩(wěn)定性度三個方面的。激光功率不同,可以打標切割的效果自然就有差別了。有些打標物質(zhì)只能用小功率的激光器,功率高了也未必有效果,但是有些卻要求速度快,否則效果就出不來,舉一個例子,真皮的切割和打標,速度一定要在150以上,你打標次數(shù) 那怕是5次,10次都沒有問題,但是如果你想打標1次,直接使用10的速度,那么真皮都會燒著火了。在打標切割方面,功率的另一個指標是能量的穩(wěn)定性，每個峰值功率的平均性。穩(wěn)定性優(yōu)秀,峰值功率統(tǒng)一的激光器,其加工出來的打標效果及切割質(zhì)量也是非常理想的。工廠式的24小時連續(xù)作業(yè),幾乎是不間斷的生產(chǎn)方式,就要求激光器要長時間穩(wěn)定的運行,那一家工廠都不愿意因為激光器的問題而停止生產(chǎn)。
4、合理的光學(xué)整形配合加工時的輔助氣體,物質(zhì)。
合理的選擇一的光學(xué)整形,是對于激光打標效果一個必要的補充,比如加激光小孔光闌等一系列的措施.而在激光打標加工過程中增加一定的輔助物質(zhì),起來四兩拔千斤的效果,比如增加激光粉,使用CO2激光的PP,PE材料上可以加工到黑色的標記效果,比如在化纖布切割上加水,使得打標切割效果明顯好于不加水的效果,又比如在人造皮上切割打標加食用油也可以取到很好的效果,其實第四點不再屬于激光內(nèi)在因素了,但是它又與激光波長,對激光吸收息息相關(guān),這方面的東西往深了講可以說也是一門學(xué)問。
另一個影響激光打標效果的是打標設(shè)置，主要有加工時的打標密度、打標幅面、打標深度和激光光斑大小。
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