激光打標機的工作原理

激光打標機的工作原理

激光打標是在高能激光束的作用下，使被加工工件發(fā)生熔化、汽化、加熱變色等物理和化學(xué)反應，從而在工件表面留下永久性的標記。根據所用激光能量的不同，激光打標的作用機理可以分為以下幾種；

1．加熱改變顏色打標

大多數材料(特別是一些非金屬材料，例如塑料、紙、橡膠等)受到激光加熱時(shí)，材料本身發(fā)生化學(xué)變化，會(huì )導致被打標工件表面顏色發(fā)生改變或使其表面光澤變亮。因此，可以利用這種機理進(jìn)行打標。

    在激光加熱時(shí)材料顏色發(fā)生的這種變化只出現在材料的表層，是由于金屬金相結構的改變或非金屬的化學(xué)組成發(fā)生變化而引起的。一般很難預計這些材料，特別是塑料材料在激光作用時(shí)顏色改變的情況。

有時(shí)不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的同一種型號的塑料會(huì )改變成不同顏色。掩模式的激光訂標機大多采用這種方式進(jìn)行打標。這種打標方法所需的功率密度較低，打標部位的溫度在材料的熔點(diǎn)以下，打標中引起材料的變形極小，適合于激光在非金屬材料上的標記。

2． 熔化打標 

在金屬被加熱到熔點(diǎn)后，由于金屬的氧化或者其它雜質(zhì)的摻入，在金屬重新凝固后其表面的顏色也會(huì )發(fā)生改變。例如，某些鋼在熔化后產(chǎn)生的標記的顏色會(huì )變暗，待別是當表面有—層油膜的時(shí)候，就會(huì )在表面產(chǎn)生對比度很大的標記。

利用這種方法也可以進(jìn)行激光打標。由于打標前后金屬的表面輪廓不發(fā)生任何變化，因此這種形式的打標方法在某些應用中具有很大的優(yōu)越性。例如，醫學(xué)廣的骨胳支板，人工脊柱連接器，心臟起博器等的表面要求盡可能的光滑，所以最好利用這種方法進(jìn)行打標。熔化打標的方法也適合于一些塑料材料。它們在熔化時(shí)會(huì )在表面形成溝槽或使其余面結構發(fā)生改變。

3． 汽化打標    

大多數的材料在其表面溫度高于熔點(diǎn)時(shí)，都會(huì )發(fā)生蒸發(fā)和汽化。例如鋼、鋁、鈦、銅等金屬材料，當Nd；YAG激光束在其表面移動(dòng)時(shí)，表面很容易汽化而形成一條溝槽，從而產(chǎn)生很明顯的標記。