一、激光标记的基本原理
激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记,打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质,或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图形、文字。
目前,激光标记的公认原理有两种:
1、“热加工”具有较高能量密度的激光束(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,在照射区域内发生热激发过程,从而使材料表面(或涂层)温度上升,产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。
2、“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,这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义。
二、激光标记的特点
激光标记加工不但基本上具备了整个激光加工技术的优点,而且还有它独特的优点。激光标记所具有的独特优点:
1、能标记条形码、数字、字符、图案等;
2、这些标志的线宽可小到12pm,线深度可达10pum以下,故可以对“毫米级”尺寸大小的零件表面进行标记:
3、这些标志是永久性标志,不会自然消退;
4、不会损坏产品,标记质量好;
5、不会对加工区以外的材料产生烧蚀或产生热变形:
6、加工效率高,能方便地用计算机进行自动控制:
7、不易被人假冒;
8、加工成本低.虽然设备的一次性投资贵些,但可以通过连续、大量的加工来弥补,最终使每一个零件的加工成本降低。
三、激光标记方法及标记用激光器
激光标记的基本方法有3种:掩模式标记法、点阵式标记法
和线性扫描式标记法。
激光标记用的激光器主要有以下几种:
1、CO2激光器这类激光器有两种:TEACO2激光器和射频激励的CO2激光器。TEACO2激光器,常用作掩膜打标,特点是操作简单,运行费用低,输出波长10.6μm,重复频率5~Hz.射频激励的CO2激光器是近来发展的,可用作振镜扫描式激光打标机。
2、Nd:YAG激光器Nd:YAG激光器常用作扫描打标,通常YAG激光器的输出功率为10~W,波长为1.06μn,输出可以是连续的,也可以是Q开头调制的。
(3)准分子激光器准分子激光器打标是利用紫外光与被照射物质产生化学反应,断开分子链,从而刻出标记.用准分子激光器打标的边缘十分清晰。