使用貝林紫外激光器的紫外激光打標(biāo)機(jī)測試玻璃打標(biāo)效果展示
紫外激光在平面玻璃上打標(biāo),和激光器的峰值輸出功率、后聚焦光點(diǎn)尺寸、及振鏡速度都有直接關(guān)系。
我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)大功率激光器的光沒有在玻璃表面蝕刻,也會(huì)直接透過去。這意味著激光器峰值輸出功率不夠,或者是能量密度不夠集中。峰值輸出功率受激光器結(jié)晶,脈寬與頻段影響著,脈寬越窄,頻段越低,激光器的峰值輸出功率則越高。能量密度受光點(diǎn)大小、激光束的光線質(zhì)量M2(考量激光束的標(biāo)準(zhǔn),指激光束靠近高斯光束的值,高斯光束M2=1)所影響著。光點(diǎn)大小可以通過使用高倍率的擴(kuò)束鏡來改變,M2只能由激光器本身的光線質(zhì)量來決定,M2越小,擴(kuò)束鏡倍數(shù)越大則能量密度更是集中。
有些雖能在玻璃表面蝕刻,但還是產(chǎn)生了漏點(diǎn)的現(xiàn)象,并且有些單脈沖形成的點(diǎn)會(huì)下沉到玻璃里面形成內(nèi)雕,這種情況可以采用高峰值輸出功率的激光器與大倍數(shù)擴(kuò)束來改善加工效果。
另外,激光束接觸玻璃表面的時(shí)間一樣影響著玻璃表面的蝕刻效果,接觸時(shí)間過長可致玻璃表面打過太深了,過短則會(huì)導(dǎo)致漏點(diǎn)。我們只需在振鏡的掃面速度變更到合適的值即可得到好一點(diǎn)的加工效果。但需要注意的是掃面速度還受到激光器本身的頻段所影響,若頻段過低也導(dǎo)致漏點(diǎn)現(xiàn)象?。
貝林紫外激光器測試玻璃打標(biāo)
(貝林LP106-5w加工的平面玻璃)
2.曲面玻璃
因?yàn)榍τ绊懀缶劢构恻c(diǎn)的焦深與振鏡的掃面方式對加工效果的影響顯得重要,即受激光器峰值輸出功率、后聚焦光點(diǎn)、振鏡掃面速度、振鏡掃面方式、光點(diǎn)焦深和場鏡范圍等所影響。在能量密度合格時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在玻璃表面越往外緣的效果越差,甚至無法在表面起加工作用,其原因就是因?yàn)榻股钐钏鶎?dǎo)致。焦很受激光束M2系數(shù),擴(kuò)束鏡光點(diǎn)大小,及場鏡范圍所影響。擴(kuò)束鏡的倍率與場鏡的范圍都影響著焦距,焦距短些,則能量密度越集中,焦深就越淺。下面我們看下不同焦深所帶來的影響。如下圖所以表,用貝林5w激光器,SCAN-LAB髙速掃面振鏡,?F=165的場鏡時(shí),X10倍擴(kuò)束,與X8倍擴(kuò)束,X5倍擴(kuò)束時(shí)在石英玻璃表面蝕刻時(shí)的效果:
貝林紫外激光器測試玻璃打標(biāo)
(X10倍擴(kuò)束)
貝林紫外激光器測試玻璃打標(biāo)
(X8倍擴(kuò)束)
貝林紫外激光器測試玻璃打標(biāo)
(X6倍擴(kuò)束正面)
貝林紫外激光器測試玻璃打標(biāo)
(X6倍擴(kuò)束側(cè)面)
以上圖片如圖,我們可以明顯的觀察到10倍擴(kuò)束下,能量密度比較集中,表面很細(xì)致,但又因焦深偏淺,所以兩邊激光沒有在表面起作用?。8倍擴(kuò)束下,對于當(dāng)前曲面的產(chǎn)品,焦深和能量比較合適,打標(biāo)出的效果好一點(diǎn)。而6倍擴(kuò)束焦深增加的同時(shí)也縮減了能量密度,因此漏點(diǎn)很多,效果偏弱。
因此我們下結(jié)論,對于該類曲面幅度較大,硬度較高的玻璃材料要采用光線質(zhì)量好一點(diǎn),脈寬較窄的激光器,采用合適的擴(kuò)束鏡或采用3D可變焦振鏡來加工該類產(chǎn)品比較合適。