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热加工和冷加工下的激光打标机

热加工和冷加工下的激光打标机

作者:
天弘激光
来源:
天弘激光
发布时间:
2020/07/28
【摘要】:
“热加工”具有较高能量密度的激光束(它是集中的能量流),照射在被加工材料表面上,材料表面吸收激光能量,在照射区域内产生热激发过程,从而使材料表面(或涂层)温度上升,产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。
“热加工”具有较高能量密度的激光束(它是集中的能量流),照射在被加工材料表面上,材料表面吸收激光能量,在照射区域内产生热激发过程,从而使材料表面(或涂层)温度上升,产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。
 
 
“冷加工”具有很高负荷能量的(紫外)光子,能够打断材料(特别是有机材料)或周围介质内的化学键,至使材料发生非热过程破坏。这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义,因为它不是热烧蚀,而是不产生"热损伤"副作用的、打断化学键的冷剥离,因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作用。例如,电子工业中使用准分子激光器在基底材料上沉积化学物质薄膜,在半导体基片上开出狭窄的槽(紫外、绿光、端泵)
 
光纤激光打标机是利用激光光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应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物理变化而"刻"出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。
 
光纤激光打标机是由用掺镱双包层光纤作为激光介质,使得高功率光纤激光器能得到接近衍射极限的光束输出,采用光纤激光器为基膜输出,聚焦光斑直径10微米再通过计算机控制高速扫描振镜偏转改变激光光束光路实现自动打标。激光打标是不用力的、非接触式的,对产品的品质影响几乎没有,打标出来后,字体的质感更强。
 
CO2激光打标机即二氧化碳激光打标机,是利用CO2气体为工作介质的激光振镜打标机。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(透镜)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。
 
由于紫外激光打标机聚焦光斑极小,紫外激光是真正意义上的冷激光,热效应非常小,因而紫外激光打标机可以进行超精细打标、特殊材料打标,主要针对打标效果有更高要求的客户首选产品。355nm的波长决定了紫外聚焦光斑极小,能在很大程度上降低材料的机械变形且加工热影响小,特别适合用于食品、医药包装材料打标、打微孔、玻璃材料的高速划分及对硅片晶圆进行复杂的图形切割等应用领域。

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