激光打标机工作原理及其典型机型
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,显出所需刻蚀的图案、文字。
激光打标机按照激光器不同可分为:灯泵浦YAG激光打标机、半导体泵浦激光打标机、光纤激光打标机、CO2激光打标机。
CO2激光打标机,CO2激光器是远红外光频段波长为10.6μm的气体激光器,采用CO2气体充入放电管作为产生激光的介质,当在电极上加高电压,放电管中产生辉光放电,就可使气体分子释放出激光,将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束,适合皮革、塑料等非金属材料的标刻。
光纤激光打标机,一般采用光纤激光器作为激光光源,整机寿命在10万小时左右,相比其他类型激光打标机寿命更长、光束质量更好,电光转换效率在28%以上,相对于其他类型激光打标机2%-10%的转换效率优势很大,在节能环保等方面性能卓著,但由于目前我国光纤激光器技术尚未成熟,其价格相对较高。
灯泵浦YAG激光打标机,是红外光频段波长为1064nm的固体激光器,一般采用氪灯作为泵浦源的Nd:YAG激光器。Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝石榴石,作为产生激光的介质,泵浦源发出特定波长的入射光,促使工作物质发生粒子数反转,通过能级跃迁释放出激光,将激光能量放大并整形聚焦后形成可使用的激光束。
半导体泵浦YAG激光打标机,一般使用波长为半导体激光二极管(侧面或端面)泵浦Nd:YAG介质,使介质产生大量的反转粒子在Q开关的作用下形成巨脉冲激光输出。半导体泵浦激光打标机与灯泵浦YAG激光打标机相比有稳定性高、省电、热效应较低等、电光转换效率较高、寿命较长等优点,且较易通过采用变频技术生成绿光、紫外等激光打标机,是目前市场的主流机型。