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激光打标机的原理

时间:2021-01-04   访问量:153
激光打标机的工作原理

  激光标记印刷也称激光打标机、激光印标,近年来在印刷领域,如包装印刷、防伪标识印刷中的应运越来越多,有限已用于联机生产。

  基本原理:

  激光打标机是用激光光束在各种不同的物质表面上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发出深层物质,或者是通过光能导致表层物理的化学物质变化而“刻”出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显现出所需刻蚀的图文。

  目前公认的原理有两种:

  一种是“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、烙融、烧蚀、蒸发等现象。

  二种是“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,致使材料发生非热过程破坏。这种冷加工的激光标记加工中具有特殊意义,因为它不是热烧蚀,而是不尝试“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。

  激光标记印刷原理

  激光标记印刷是通过激光打标机实现图文印刷的,其基本原理是由激光发生器生成高能量的连续激光光束,当激光作用于承印材料时,处于基态的院子跃迁到较高能量状态;处于较高能量状态的原子是不稳定的,会很快回到基态,当原子返回基态时,会以光子或量子的形式释放出额外的能量,并由光能转换为热能,使表面材料瞬间烙融,甚至气化,从而形成图文标记。

  激光发生器  以20KV的高压击穿氪灯中氪气后,电源自动转换输出电压为100V(5A),维持氪灯连续的弧光放电。在激光发生器中,氪灯位于椭圆形聚光腔的1个焦点上,氪灯产生的弧光经聚光腔放射后,再全部聚焦在另一个焦点--晶体钇铝石榴石(YAG)上,YAG吸收泵浦光后,形成波长为1060nm的连续激光,连续激光在谐振腔中垂直于光轴的前镜和后镜间往返震荡,并从前镜输出。

  打标原理  射频驱动器(RFDriver)控制Q-开光的开关状态  ,连续激光在Q-开关的作用下,变成峰值功率达110KW的脉冲光波,经过光孔的脉冲光达到阈值后,由谐振腔输出达到扩束镜,光束经扩束镜放大后传输到扫描镜,由伺服电机带动X轴、Y轴方向的扫描镜片旋转进行光扫描,最后经平面聚焦场将激光的功率进一步放大后,聚焦在工作平面上进行打标。整个过程由计算机按程序控制。

 

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