激光打标机的工作原理和分类

激光打标机是什么

激光技术是20世纪与原子能、半导体及计箅机齐名的四项重大发明之一。激光打标是在激 光焊接、激光热处理、激光切割、激光打孔等应用技术之后发展起来的一门新型加工技术，是一 种非接触、无污染、无磨损的新标志工艺，是激光技术和计算机技术的结晶产品。

在激光加工领域中，激光打标是应用最广泛的技术之一，随着激光器的可靠性和实用性的提高，加上计算机技 术的迅速发展和光学器件的改进，促进了激光打标技术的发展。随着激光打标技术的口渐成熟，激光打标设备的不断完善以及市场对这一新技术认识的日益加深，更由于它所具有的明显优势，激光打标技术在国外得到越来越广泛的应用。

激光打标机的工作原理

激光打标系统是综合了激光技术和计算机技术的光、机电一体化系统，市场需求，激光技术和计箅机技术的发展为激光打标技术的发展带来了前所未有的机遇和挑战。激光打标是由激光发生器生成高能量的连续激光光束，会聚在物体表面的激光光束对目标表面扫描，利用激光与物质相互作用的特殊效应，在材料表面加工出所需要的宇符、图案。对于不同的材料、不同的工艺参数，激光的作用效应也不尽相同。一般说来，激光打标过程有三种：①去除表面材料打标;②去除表曲镀层或涂层;③变色打标。

前两种打标均可在产品表面留下一定深度的凹痕，笫三种打标过程则因为料料本身在遇热而会出现化学反应而发生变色。激光打标具有传统方法难以比拟的优点。首先，它采用计算机控制技术，更改标记内容非常容易，适应现代化生产高效率、快节奏的耍求;采用激光加工，刻画精细，同时对材料的适应性广泛，可在多种材料的表面制作出非常精细的标记，且耐久性非常好;与工件之间没有加工力的作用，保证了工件原有精度，可以作为生产的最后一道工序，省去了制作标记后的精加工;加工方式灵活，既可以适应单件小批量生产的需要，也可以满足工业化大批进生产的要求;对环境也没有污染;另外，采用激光打标技术制作的标记仿制和更改都非常困难，在一定程度上具有很好的防伪作用。

激光打标机分类

1、光纤激光打标机(主要针对于金属材质)

光纤激光打标机利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记(如商标logo、);其原理是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在表面上刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分附在材料表面上的物质(比如油漆等)，显示出所刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。所谓的光纤激光打标机是指该激光发生器采用的是光纤激光发生器，光纤激光发生器具有体积小(无水冷装置，使用风冷)、光束质量好(基模)、稳定性高免维护、低消耗等特点。

主要组成：主要由光纤激光发生器、高速扫描振镜、金橙子打标软件、工控电脑和机柜等部件组成。其中光纤激光发生器为主要核心部件，起到供应能量的作用。

优点：光纤激光打标机为当今国际上最先进激光打码设备之一，具有光束质量好，体积小、速度快、工作寿命长、安装灵活方便以及稳定性高免维护、低消耗等特点。

应用范畴：广泛应用于集成电路芯片、电脑配件、工业轴承、钟表、电子及通讯产品、航天航空器件、各种汽车零件、家电、五金工具、模具、电线电缆、食品包装、首饰、烟草以及军用事等众多领域图形和文字的标记，以及大批量生产线作业。

2、氧化碳激光打标机(主要针对非金属材质)

CO2激光打标机顾名思义他用的激光发生器就是co2激光发生器，其分为两种，一种是co2玻璃管，一种是co2射频管，后期光线更细成本更高。CO2激光打标机是借助CO2激光器以CO2气体为介质，将CO2和其他辅助气体充入放电管在电极上加高压，放电管中产生辉光放电，使气体释放出波长为10.64um激光，将激光能量放大后，经振镜扫描和F-Theta镜聚焦后，在电脑和激光打标控制卡的控制下，可在工件上根据用户的要求进行图像、文字、数字、线条的标刻。

主要组成：主要由CO2激光器、10.64场镜、10.64扩束镜、CO2激光电源、扫描振镜、控制电脑、激光控制卡、激光控制软件、激光机机架、激光循环水系统、电路控制系统等部件组成。

优点：使用二氧化碳激光器，属通用机型，后聚焦方式，体积小，集成化程度高。

应用范畴：该机适用绝大数非金属材料打标，如CO2激光打标机纸质包装、塑料制品、标签纸、皮革布料、玻璃陶瓷、树脂塑胶、竹木制品、PCB板等。

3、半导体激光打标机

半导体激光打标机利用大功率半导体量子阱激光器代替气体灯泵浦固态晶体为增益介质激光谐振腔，使之产生新波长的激光，在利用晶体备频混频交应产生SHG、THG等波长的激光。

主要组成：主要由四个系统组成：光路系统，电路系统，水路系统及控制系统;

光路系统主要是由红光、全反、半反、模块、Q、场镜、扩束镜、扫描等组成;

电路系统主要是由控制电路(控制箱)、激光电源、Q电源、扫描电源组成;

控制系统则主要是由扫描振镜、电脑、控制软件(板卡)等组成;

水路系统主要由水箱、水管组成，形成一个循环的水路。

优点：激光光束模式好，电光转换效率高，耗电少，免维护;操作简单方便，打标质量精度高;机械性质方面：结构紧凑、坚固、体积小的优点。

4、YAG激光打标机

YAG激光打标机系列机型的中具有最高的性价比的高端产品--半导体激光打标机。在最近几年随着制造成本的降低已替代灯泵浦激光打标机成为激光加工用户们的采购首选机型，采用半导体激光打标机，可以大大节省后期维护中的耗电和耗材的费用，获得更好的激光标记效果，并可提高设备可靠性，大大降低维护量。

优点：低消耗、打标效果好、稳定性高。