激光打标機的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)
激光打标是在高能(néng)激光束的作(zuò)用(yòng)下,使被加工(gōng)工(gōng)件發生熔化、汽化、加熱變色等物(wù)理(lǐ)和化學(xué)反應,從而在工(gōng)件表面留下的标記。根據所用(yòng)激光能(néng)量的不同,激光打标的作(zuò)用(yòng)機理(lǐ)可(kě)以分(fēn)為(wèi)以下幾種:
1.加熱改變顔色打标
大多(duō)數材料(特别是一些非金屬材料,例如塑料、紙、橡膠等)受到激光加熱時,材料本身發生化學(xué)變化,會導緻被打标工(gōng)件表面顔色發生改變或使其表面光澤變亮。因此,可(kě)以利用(yòng)這種機理(lǐ)進行打标。
在激光加熱時材料顔色發生的這種變化隻出現在材料的表層,是由于金屬金相結構的改變或非金屬的化學(xué)組成發生變化而引起的。一般很(hěn)難預計這些材料,特别是塑料材料在激光作(zuò)用(yòng)時顔色改變的情況。
有(yǒu)時不同廠家生産(chǎn)的同一種型号的塑料會改變成不同顔色。掩模式的激光訂标機大多(duō)采用(yòng)這種方式進行打标。這種打标方法所需的功率密度較低,打标部位的溫度在材料的熔點以下,打标中(zhōng)引起材料的變形極小(xiǎo),适合于激光在非金屬材料上的标記。
2.熔化打标
在金屬被加熱到熔點後,由于金屬的氧化或者其它雜質(zhì)的摻入,在金屬重新(xīn)凝固後其表面的顔色也會發生改變。例如,某些鋼在熔化後産(chǎn)生的标記的顔色會變暗,待别是當表面有(yǒu)—層油膜的時候,就會在表面産(chǎn)生對比度很(hěn)大的标記。
利用(yòng)這種方法也可(kě)以進行激光打标。由于打标前後金屬的表面輪廓不發生任何變化,因此這種形式的打标方法在某些應用(yòng)中(zhōng)具(jù)有(yǒu)很(hěn)大的優越性。例如,醫(yī)學(xué)廣的骨胳支闆,人工(gōng)脊柱連接器,心髒起博器等的表面要求盡可(kě)能(néng)的光滑,所以利用(yòng)這種方法進行打标。熔化打标的方法也适合于一些塑料材料。它們在熔化時會在表面形成溝槽或使其餘面結構發生改變。
3.汽化打标
大多(duō)數的材料在其表面溫度高于熔點時,都會發生蒸發和汽化。例如鋼、鋁、钛、銅等金屬材料,當Nd;YAG激光束在其表面移動時,表面很(hěn)容易汽化而形成一條溝槽,從而産(chǎn)生很(hěn)明顯的标記。