打标和深雕

对于大量的日用消费品和工业产品激光打标而言,

光纤激光器都是一种极具成本效益的解决方案。

随着对材料可追踪性、防假冒伪劣措施或产品标识的需求日益增加,

需要快速且难以抹消的打标工艺。

 

激光技术是最通用的标记解决方案,

它是一项非接触式的表面标记或雕刻技术,

也不需要墨水或染料

大部分金属对近红外波长具有良好的吸收性,这让光纤激光器在激光打标应用中具有很强的吸引力。IPG Photonics 的调Q和连续激光器具有高光束质量、设计紧凑以及免维护等特点,因而应用范围广阔,能够满足绝大部分打标需求。

调Q脉冲激光器的脉冲能量可高达 10 mJ,平均功率可高达 200 W,能够输出具有如此高峰值功率的纳秒脉冲,因此可用于绝大部分材料的打标工艺。高峰值功率使得在高反射率材料表面标记不再困难,例如金和铝。典型案例包括在高负载齿轮和汽车零部件表面进行深雕。

连续单模光纤激光器够满足部分金属打标需求。在需要快速、干净且无损伤表面打标时,连续输出很重要。

 

金属种类

不锈钢 碳钢 金和银
工具钢 镍合金 黄铜和铜

 

 

聚合物的打标工艺高度依赖基材、添加剂和其他组成成品聚合物的成分。这意味着聚合物的可打标性可能会因批次而异,甚至在同一部件的不同部位都会有所不同。因此,该工艺需要针对每个打标应用使用单独的配置参数。

IPG 1微米调Q激光器的光束质量、打标对比度和处理速度专为各种应用设计,能够满足大部分打标需求。常规 1 mJ 脉冲能量的 调Q光纤激光器能够提供足够的峰值功率,可打标很多聚合物材料。功率密度高,可处理以前很难用光纤激光器进行打标的聚合物,如尼龙和氨基甲酸酯。可调脉宽激光器也可为一些特别敏感的打标应用提供所需的更深层次的控制手段,如在聚碳酸酯材料的表面以下进行打标。两种激光器也都非常适合添加剂增强型塑料的打标,可获得良好的质量和对比度。 

 

某些特定的聚合物打标时对热输入有严格限制,此时就是绿光紫外纳秒脉冲激光器的用武之地。其中最常见的应用是使用 紫外 激光器打标二氧化钛填充的(白色)聚合物,可产生美观的浅灰色的打标,具有良好的对比度。

聚合物类型

聚碳酸 热塑性尿烷
聚丙 聚丙 (HDPE/ LDPE) ABS

 

发适合某一应用的打标工艺时需要考虑数个关于材料的因素:材料类型、颜色和表面光洁度。这些要求以及环境因素决定了打标或深雕的方法。有四种常用的激光打标技术:

打标和深雕技术

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激光深雕或气化是一种非接触式工艺,通过将气化和熔体喷射相结合进行材料剥蚀,以实现高质量且深度可控的加工表面(深度在 0.5 mm以内)。激光深雕对于工业、汽车和航空部件而言是一种高性价比的工艺,而且激光打标软件的灵活性可以帮助生成精美的艺术品、文字或图形。与机械工艺相比,其优势包括配置成本显著降低、加工时间短、可以精细深雕并且能够在弯曲表面上进行深雕。

 

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表面涂层清洗与通过气化而进行的深雕类似,在该过程中,激光剥蚀基材的表面涂层。此种方法可形成出色的对比度,而不影响底层基材。该激光打标方法非常适合对涂层、油漆以及其他材料表面进行处理。在对阳极氧化铝、镀层金属、薄膜和金属箔片上进行打标时,表面涂层清洗技术时常被使用。

 

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打黑是一种最常见的金属打标工艺,通常用于不锈钢,可在不过度熔化或破坏表面的情况下形成暗色氧化层。它通常被不准确地称为退火打标,在对具有低粗糙度的材料表面上进行打标时,具有明显优势。该工艺可以在基底上生成指定的颜色和复杂的细节。由于没有发生任何材料去除,该打标工艺不会影响基材的关键功能,也不会影响不锈钢等金属的防腐蚀性能。

 

 

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彩打或对聚合物激光打标通常依赖各种不同的激光诱发机制,如碳化或发泡。碳化(热化学过程)在材料表面产生暗色标记。发泡是把材料进行部分降解并在材料内产生气泡,分散光线并形成浅色标记。在聚合物内加入添加剂能够通过增强吸收并适当地改变材料的化学性来提高打标性能。

 

 

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