激光打標與激光打標機概述:激光打標有哪幾種方式呢?
激光打標按形成標記圖案方式可分為三類:掩模式打標、陣列式打標和掃描式打標。
1)掩模式打標(投影式打標)
(1) 掩模式打標機典型結構:圖1-26是掩模式CO2 激光打標機的光路系統(tǒng)外形結構圖,光路系統(tǒng)內部器件 由激光器、掩模板和成像透鏡等主要器件組成,如圖1-27 所示。
(2) 掩模式打標機工作原理:打標內容雕刻在掩模 板上,激光器發(fā)出的脈沖激光經(jīng)過擴束后均勻地投射在掩模上,部分激光從掩模的雕空部分 透射,掩模板上的圖形通過透鏡聚焦后成像到工件表面,受激光輻射的工件材料表面形成可 分辨的清晰標記,通常每個脈沖激光形成一個標記。
激光標記內容的變換通過更換掩模板實現(xiàn)。
掩模式打標常用脈沖CO2激光器和脈沖固體YAG激光器。
2)陣列式打標
(1)陣列式打標機典型結構:陣列式打標機光路系統(tǒng)由工’控機、激光電源、7個陣列射頻CO2激光器、光學耦合系統(tǒng)和聚焦鏡組成,激光光束投射到在線運動的工件上,如圖1-28 所示。
(2)陣列式打標機工作原理:1?7號射頻Co2激光器豎向排列,在^時刻,若工控機控 制激光電源同時開啟,1-7號激光器陣列將同時發(fā)射7個脈沖激光,在工件表面上燒蝕出7 個凹坑,構成了豎筆畫7個點,形同“1”字。在時刻,若工控機控制激光電源只讓7號激光 器開啟,則只有下面的1個點;同理,在t3、t4 t5時刻都只讓7號激光器開啟,可以看出,在 t1到t5的時間范圍內形成了一個7X5陣列的L字母圖案,如圖1-29所示。
常見的字符形成橫筆畫為5個點,豎筆畫為7個點,形成的5X7的陣列,精度要求不太 高時5X5的陣列也可。
陣列式打標速度高可達6000字符/s,因而成為高速在.線打標的理想選擇,其缺點是只 能標記點陣字符,且只能達到5X7的分辨率,對于漢字打標這種精度是不夠的。
3)掃描式打標
(1) 掃描式打標機工作原理:掃描式打標機是將需要打標的圖案輸人工控機,工控機控 制激光器開啟和掃描機構運動,使激光在被加工材料表面上掃描形成打標圖案。
(2) 掃描式打標機典型結構:掃描機構有機械式掃描和振鏡式掃描兩種結構形式。
①機械式掃描:機械掃描式打標機的光路系統(tǒng)主要由激光器、反射鏡?、反射鏡⑧和聚
焦透鏡構成,如圖1-30所示。
機械式掃描通過機械運動方法對反射鏡進行坐標的平移,從而改變激光光束到達 工件的位置,激光光束經(jīng)過反射鏡?、⑧實現(xiàn)光路轉折后,再經(jīng)過聚焦透鏡作用到被加工工 件上。其中筆臂帶著反光鏡@沿x軸方向來回運動;聚焦透鏡連同反光鏡⑧(兩者固定在一起)沿y軸方向運動。
在工控機并口輸出控制信號的控制下,y方向上的運動與x方向上的運動合成使輸出 激光到達平面內任意點,標刻出任意圖形和文字。
②振鏡式掃描:振鏡掃描式打標機的光路系統(tǒng)主要由激光器,x、y振鏡,平場聚焦透鏡 構成,如圖1-31所示。
激光器發(fā)出的激光光束人射到振鏡上,X、Y振鏡分別沿軸掃描,用工控機控 制反射鏡的反射角度,從而控制激光光束的偏轉,經(jīng)平場聚焦透鏡聚焦后,使具有一定功率 密度的激光聚焦點在打標材料上按所需的要求運動,在材料表面上留下標記圖案。
振鏡式掃描提高了激光打標質量和速度,但標記面積不如機械式掃描打標大。