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激光百科
發(fā)布時間:2021-07-27 09:55 人氣:
激光打標(biāo)機(jī)系統(tǒng)包括激光打標(biāo)控制卡、振鏡、光學(xué)鏡片、機(jī)械結(jié)構(gòu)、外部制冷五大部分,任何品牌的激光打標(biāo)機(jī)配件都大同小異,但是打標(biāo)效果卻不一定相同,一般來說,影響激光打標(biāo)效果的主要原因分為兩方面,一個是激光打標(biāo)機(jī)設(shè)備本身,另一個是打標(biāo)的設(shè)置。
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。
1、激光頻率
激光根據(jù)輸出激光的不同可分為脈沖激光和連續(xù)激光。 用于金屬硬質(zhì)材料切割和焊接的激光器主要采用脈沖輸出方式,脈沖寬度可在0.1-10US范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 脈寬和頻率主要影響切割速度和切口粗糙度,但頻率高時切割效率高。 但是國內(nèi)大部分廠家生產(chǎn)的二氧化碳激光器頻率在5KHz以內(nèi),射頻管只能在20KHZ。 之內(nèi)。 激光也是脈沖激光打標(biāo)。 和切割一樣,脈沖高,打標(biāo)速度可以高。 這應(yīng)該根據(jù)標(biāo)記對象的效果進(jìn)行調(diào)整。 光纖激光器的頻率最高可達(dá)100KHZ。 ,這就是光纖激光打標(biāo)機(jī)能夠進(jìn)行高速打標(biāo)的根本原因。 無論是用于打標(biāo)還是切割,每個脈沖頻率的激光能量應(yīng)該是相對相等的,并且沒有更少的脈沖,這樣的打標(biāo)和切割效果是最理想的。
2. 激光光斑模式和光束發(fā)散角
本來光束的發(fā)散角不屬于激光器內(nèi)部,因為使用更好的透鏡組合可以改善發(fā)散角。 但是,激光光斑模式對激光發(fā)射后的發(fā)散角影響很大,所以我現(xiàn)在不得不把它放在一起,和發(fā)散角和光斑模式一起討論。 如果按照光斑模式對激光進(jìn)行分類,可分為單階模、基模和多階模。 基本模式通常也稱為 TEM00 模式。 它的能量分布(電磁場分布)在X軸和Y軸上的磁場指數(shù)都為0,所以這種模式是最理想的光斑,也是最合理的光斑。 只有使用TEM00模式的激光器,才能獲得最理想的高斯光束和最小的光斑。 由于在打標(biāo)和切割加工中光斑小,可以獲得最小的線切割縫和更快的打標(biāo)和切割速度。 多階模式在電磁場X、Y方向的指數(shù)為1以上,光斑質(zhì)量差,能量分布不集中。 再好的對焦鏡頭,也無法取得好的效果。 一般只用于焊接、金屬表面處理,無需打標(biāo)和切割,除非要求不高。 光斑模式越好,光束發(fā)散角越小。 對打標(biāo)的影響體現(xiàn)在:線條細(xì)、焦深好、能量高等,對激光切割質(zhì)量的影響體現(xiàn)在切口的寬度上,在切口斜面上,如果發(fā)散角小 ,焦點小,景深長,所以切割質(zhì)量更高。 光斑模式和發(fā)散角實際上是衡量激光加工質(zhì)量的最重要指標(biāo)之一。
3、激光功率
激光功率,我現(xiàn)在要講的主要包括三個方面:平均功率、峰值功率、激光能量穩(wěn)定性。 激光功率不同,打標(biāo)和切割的效果自然不同。 有些打標(biāo)材料只能使用低功率激光。 大功率不一定有效果,但有的要求速度快,不然效果就出來了。 比如皮革的切割和打標(biāo),速度必須在150以上,可以打5次,10次沒問題,但是如果要打一次,直接用10的速度,那么皮就上 火。 在打標(biāo)和切割中,功率的另一個指標(biāo)是能量的穩(wěn)定性和每個峰值功率的平均值。 激光器穩(wěn)定性好,峰值功率均勻,打標(biāo)效果和切割質(zhì)量理想。 工廠式24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)是一種幾乎不間斷的生產(chǎn)方式。 它要求激光器長時間穩(wěn)定運行。 那家工廠不愿意因為激光問題而停產(chǎn)。
4、合理的光學(xué)整形配合加工時的輔助氣體和材料。
合理選擇光學(xué)整形是激光打標(biāo)效果的必要補(bǔ)充。 比如增加激光孔徑光闌等一系列措施。 并在激光打標(biāo)加工過程中加入一定的輔助物質(zhì)四、兩次拉絲的效果,如加入激光粉,使用CO2激光PP,PE材料可加工成黑色打標(biāo)效果,如在化纖切割中加水 布,使標(biāo)記和切割效果明顯優(yōu)于不加水的效果。 比如在人造革上切割打標(biāo),加入食用油也可以達(dá)到很好的效果。 其實第四點已經(jīng)不是激光的內(nèi)在因素了,而是與激光波長和激光的吸收率密切相關(guān) . 深入淺出,可以說也是一門學(xué)問。
另一個影響激光打標(biāo)效果的因素是打標(biāo)設(shè)置,主要包括加工時的打標(biāo)密度、打標(biāo)面積、打標(biāo)深度和激光光斑尺寸,華鵬艾偉下次會介紹。
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