高質(zhì)量、無磨損、生產(chǎn)效率高及成本低,這些都是使用激光標刻金屬的原因。在生活中,我們能發(fā)現(xiàn)更多關于激光打標的應用和加工工藝。
通快激光打標單元采用納秒級脈沖激光器以產(chǎn)生各種波長的光,波長從紅外光到綠光乃至紫外光。最適合標刻金屬的激光打標單元是由二極管泵浦以及YAG或 YVO4作為活性激光介質(zhì)的固體激光器。光纖激光器也同樣非常適合標刻金屬。
對于不同的應用以及不同的金屬,不同激光展現(xiàn)的優(yōu)勢也會有所不同。不僅激光的類型,脈沖的持續(xù)時間,脈沖的峰值功率和平均功率,光束的質(zhì)量也都會對打標結果有所影響。
多種多樣的激光打標機
這就是為什么通快為客戶提供了多種多樣的激光打標機,有不同功率、不同脈寬以及不同波長的選擇。高平均功率通常實現(xiàn)高速率。
然而,在激光打標過程中,不僅功率重要,光束質(zhì)量也同樣重要。高質(zhì)量的光束使得它可以將激光光束聚焦在一個非常小的點上,這樣工件表面就可以實現(xiàn)大功率密度。
金屬的激光打標
使用激光作為標刻金屬的工具是非常合適的。標刻鋼質(zhì)材料時,通常使用波長為1064 nm的紅外光。然而,對于反射率較高的金屬,如鋁,銅和黃金,它們則只會吸收紅外光的一小部分。
通快的激光器具有光束質(zhì)量好以及峰值功率高的優(yōu)點。這樣看來,選擇一個短波長的光束(如綠光),也將帶來很好的打標效果,因為金屬更容易吸收短波長的光。
小面積熱效應
由于短波長的激光能夠更好地聚焦,所以在表面面積小的情況下,打標精度更高。脈沖激光光束以一系列的單點脈沖作用在工件上,這些點或相鄰或重疊。脈沖能夠發(fā)出精準的某一特定能量,使能量和熱量進入材料。
只有很小的一部分面積會受到熱效應和機械效應的影響。一般來說,廣泛應用于工業(yè)來打標金屬的主要有三種方式:雕刻、消融和退火。
激光雕刻:黑雕刻和白雕刻
圖一:雕刻非常適合于兩種情況,一是當部件容易腐蝕,二是打標后,樣品需要作后續(xù)涂層或噴漆的工藝。
雕刻的時候,激光光束沖擊金屬表面,熔化和汽化材料,這使得元件表面會產(chǎn)生凹槽。通常激光雕刻分為“黑”與“白”雕刻。黑雕刻功率高,白雕刻速度快。
黑雕刻會使得雕刻表面氧化,顏色變深。白色雕刻僅讓表面變得粗糙,從而產(chǎn)生不同的視覺效果。光照在物體上時,會被散射,從而顯得比沒有雕刻的表面更加明亮。
舉個例子,二維碼的雕刻就是結合了黑雕刻和白雕刻兩種方法。這樣雕刻出來的二維碼對比度高,可讀性好。雕刻非常適合于兩種情況,一是當部件容易腐蝕,二是打標后,樣品需要作后續(xù)涂層或噴漆的工藝。雕刻得越深,需要的時間也更長,因為它要經(jīng)過幾次標刻才能達到理想的深度。
激光消融——作焊接準備
圖二:消融粘結層作焊接準備
用于激光打標更近一步的工藝就是對工件表面的消融。激光反復地作用材料來達到不同的消融深度。消融層去除后,基層就會顯現(xiàn)出來。對于陽極氧化鋁、涂漆金屬、鍍膜這類材料,我們就是這樣處理的。
然而,打標激光機還可用來完成生產(chǎn)過程中的其他步驟。例如,如果某個部件表面附著油漬,污漬或粘合了氧化的材料,就可以用激光光束進行表面清理。這樣,當部件得到干凈一致的表面,后續(xù)的焊接過程便能正確實施了。
現(xiàn)在市場越來越需要這樣的應用。因為這樣的應用不僅能夠使焊接更好地完成,而且可以為客戶免去請清潔公司的環(huán)節(jié),成本低、環(huán)境污染小。
轉載請注明出處。