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激光打标

  基本原理   激光打标的基本原理是,由激光发生器生成高能量的连续激光光束,聚焦后的激光作用于承印材料,使表面材料瞬间熔融,甚至气化,通过控制激光在材料表面的路径,从而形成需要的图文标记。   激光打标的特点是非接触加工,可在任何异型表面标刻,工件不会变形和产生内应力,适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的标记。   激光几乎可对所有零件(如活塞、活塞环、气门、阀座、五金工具、卫生洁具、电子元器件等)进行打标,且标记耐磨,生产工艺易实现自动化,被标记部件变形小。   激光打标机采用扫描法打标,即将激光束入射到两反射镜上,利用计算机控制扫描电机带动反射镜分别沿X、Y轴转动,激光束聚焦后落到被标记的工件上,从而形成了激光标记的痕迹   珠三角、港台地区把激光打标按激光的英文(Laser)音译称为激光镭射加工。   2优势   聚焦后的极细的激光光束如同刀具,可将物体表面材料逐点去除,其先进性在于标记过程为非接触性加工,不产生机械挤压或机械应力,因此不会损坏被加工物品由于激光聚焦后的尺寸很小,热影响区域小,加工精细,因此,可以完成一些常规方法无法实现的工艺。   激光加工使用的&ldquo刀具&rdquo是聚焦后的光点,不需要额外增添其它龙8国际娱乐网页版和材料,只要激光器能正常工作,就可以长时间连续加工。激光加工速度快,成本低廉。激光加工由计算机自动控制,生产时不需人为干预。   激光能标记何种信息,仅与计算机里设计的内容相关,只要计算机里设计出的图稿打标系统能够识别,那么打标机就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上。因此软件的功能实际上很大程度上决定了系统的功能。   3方法对比编辑激光打标技术作为一种现代精密加工方法,与腐蚀,电火花加工,机械刻划,印刷等传统的加工方法相比,具有无与伦比的优势:   1.采用激光做加工手段,与工件之间没有加工力的作用,具有无接触,无切削力,热影响小的优点,保证了工件的原有精度。同时,对材料的适应性较广,可以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   激光打标机2.激光的空间控制性和时间控制性很好,对加工对象的材质,形状,尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工和特殊面加工。且加工方式灵活,既可以适应实验室式的单项设计的需要,也可以满足工业化大批量生产的要求   3.激光刻划精细,线条可以达到毫米到微米量级,采用激光标刻技术制作的标记仿造和更改都非常困难,对产品防伪极为重要   4.激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工龙8国际娱乐网页版,可以打出各种文字,符号和图案,易于用软件设计标刻图样,更改标记内容,适应现代化生产高效率,快节奏的要求   5.激光加工和传统的丝网印刷相比,没有污染源,是一种清洁无污染的高环保加工技术   激光打标技术已被广泛的应用于各行各业,为优质,高效,无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。随着现代激光标刻应用领域的不断扩展,对激光制造的龙8国际娱乐网页版系统小型化,高效率和集成化的要求也越来越高,新型高功率光纤激光技术的开发成功,必将对此产生极大的推动。   4发展历程   激光打标龙8国际娱乐网页版的核心是激光打标控制系统,因此,激光打标的发展历程就是打标控制系统的发展过程。从1995年到2003年短短的8年时间,控制系统在激光打标领域就经历了大幅面时代、转镜时代和振镜时代,控制方式也完成了从软件直接控制到上下位机控制到实时处理、分时复用的一系列演变,如今,半导体激光器、光纤激光器、乃至紫外激光的出现和发展又对光学过程控制提出了新的挑战。   大幅面时代   所谓大幅面,刚开始是将绘图仪的控制部分直接用于激光龙8国际娱乐网页版上,将绘图笔取下,在(0,0)点X轴基点、Y轴基点和原绘图笔的位置上分别安装45°折返镜,在原绘图笔位置下端安装小型聚焦镜,用以导通光路及使光束聚焦。直接用绘图软件输出打印命令即可驱动光路的运行,这种方式最明显的优势是幅面大,而且基本上能满足精度比较低的标刻要求,不需要专用的标刻软件但是,这种方式存在着打标速度慢、控制精度低、笔臂机械磨损大、可靠性差、体积大等缺点。因此,在经历最初的尝试后,绘图仪式的大幅面激光打标系统逐步退出打标市场的,所应用的同类型的大幅面龙8国际娱乐网页版基本上都是模仿以前这种控制过程,用伺服电机驱动的高速大幅面系统,而随着三维动态聚焦振镜式扫描系统的逐步完善,大幅面系统将逐步从激光标刻领域销声匿迹。   转镜时代   由于看到大幅面系统的一系列缺点,在高速振镜技术还没有在中国广泛普及的情况下,一些控制工程师自行开发了由步进电机驱动的转镜式扫描系统,其工作原理是将从谐振腔中导出的激光通过扩束,经过成90°安装的两个步进电机驱动的金镜的反射,由F-theta场镜聚焦后输出作用于处理对象上,金镜的转动使工作平面上的激光作用点分别在X、Y轴上移动,两个镜面协同动作使激光可以在工作平面上完成直线和各种曲线的移动。这种控制过程无论从速度还是定位精度来说都远超过大幅面,因此在很大程度上能满足工具行业对激光控制的要求,虽然同当时国际上流行的振镜式扫描系统还有比较明显的差距,但严格来说这种设计思路的出现和逐步完善代表着中国激光应用的一个里程碑,是中国完全能自行设计和生产激光应用龙8国际娱乐网页版的典型标志。直到振镜在中国大规模应用的兴起,这种控制方式才逐步退出中国激光应用的舞台。   振镜时代     1998年,振镜式扫描系统在中国的大规模应用开始到来。[所谓振镜,又可以称之为电流表计,它的设计思路完全沿袭电流表的设计方法,镜片取代了表针,而探头的信号由计算机控制的-5V&mdash5V的直流信号取代,以完成预定的动作。同转镜式扫描系统相同,这种典型的控制系统采用了一对折返镜,不同的是,驱动这套镜片的步进电机被伺服电机所取代,在这套控制系统中,位置传感器的使用和负反馈回路的设计思路进一步保证了系统的精度,整个系统的扫描速度和重复定位精度达到一个新的水平。
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最近更新: 2014年08月16日
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