基本知识
基础知识
什么是激光?
激光一词是“受激辐射光放大”的首字母缩写。
激光具有以下特性:
(1)突出的单色性(光束由单一波长的纯光波组成)，
(2)突出的方向性(光束由平行光波组成，在传播时不会散开)，
(3)高相干性(光束的光波彼此之间都是相的)。
让我们仔细看看这些特性。
普通光和激光束的区别
单色性仅仅意味着激光束中的光波都是相同的颜色。普通的光，如荧光灯泡的光，通常是几种颜色的混合物，结合在一起，结果呈现白色。
指向性仅仅意味着光波组成部分沿直线一起传播，而不是真正分开。
相干性仅仅意味着当激光束中的光波传播时，它们以完美同步的波峰和波谷振荡。当两束激光相互叠加时，每束光波的波峰和波谷整齐地相互加强，产生干涉图案。
| 方向性 (光波沿直线传播) |
单色性 | 一致性 | |
|---|---|---|---|
| 普通的光 |
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| 激光光束 |
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YVO有什么区别4激光和CO2激光吗?
激光的主要介质通常决定了激光的应用。下面简要介绍一下各种激光打标机及其典型应用。
| 气体 |
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| 固体 |
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| 液体 |
|---|
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用于激光标记机的主要介质
CO的区别2伊沃4和YAG激光标记
有限公司2和沃4激光标记产生不同波长的激光，这意味着它们都适合标记不同类型的材料。这两种激光器都有各自的优点和缺点，了解材料对不同波长的反应对选择合适的激光器至关重要。
初级激光打标应用
- 有限公司2激光标记机(波长:10600nm)
-
常用于纸张、塑料、玻璃和陶瓷的标记
可用于薄膜标记应用，因为波长被透明材料吸收
大功率机型可进行浇口切割和PET片材切割 - 沃4激光笔/光纤激光笔(波长:1064 nm)
- 这些是一些最通用的激光标记。1064纳米光被认为是“标准”波长，可用于标记从树脂到金属等各种材料。然而，在透明材料上做标记是不可能与标准波长激光标记。
激光标记机有危险吗?
下表列出了激光器的各种分类以及用户在操作每种激光器时应采取的注意事项。
IEC标准
| 激光类 | 类定义 |
|---|---|
| 类1 | 使用安全的激欧宝官网开户光产品。这包括长时间的波束内观测，即使是在使用光学观测仪器(如眼睛放大镜或双筒望远镜)时发生暴露。 |
| 类1米 | 激光产品是安欧宝官网开户全的长期，直接用肉眼观察波束内(裸眼)。当使用光学观测仪器观测光束时，眼睛可能会受伤。1M类激光器的波长区域限制在302.5 nm到4000 nm之间。 |
| 二班 | 发射400纳欧宝官网开户米至700纳米可见辐射的激光产品。这些产品在短欧宝官网开户暂的照射下是安全的，但如果你故意盯着光束，就会有危险。使用光学仪器不会增加2级激光造成眼部损伤的风险。 |
| 类2米 | 发射可见光束欧宝官网开户的激光产品，仅在短时间内暴露在肉眼下是安全的。当使用光学观察仪器观察2M级激光时，可能会伤到眼睛。 |
| 3 r类 | 有潜在危险的激光产品，但伤害风险相对较低。欧宝官网开户随曝光方向的增加，眼部直接曝光是危险的。 |
| 3 b类 | 当发生光束内欧宝官网开户眼照射(包括意外短照射)时是危险的激光产品。观察漫反射通常是安全的。 |
| 第4类 | 4级激光波束内观察是危险的，皮肤暴露也是危险的。观察漫反射也可能是危险的，这些系统通常代表火灾危险。 |
KEYENCE激光打标机是4级激光系统。
激光标记机的原理是什么?
激光标记器使用镜子扫描聚焦在零件表面的高能光束。几乎任何标记模式都是可能的，从字符到2D代码到logo。
激光打标机需要最低限度的维护，不使用消耗品，如墨水和溶剂。它们的标记也是永久的，使它们成为许多标记应用的理想系统。
激光标记器能在标记的部件上产生颜色对比吗?
是的，这取决于激光的波长和被标记的材料类型。
激光可见吗?
由于激光具有高指向性，光束路径通常是看不见的。正常情况下，只能看到漫射和反射的激光。在有薄雾或空气中的细颗粒存在的环境中，由于光线被粒子扩散和反射，因此可以看到光束路径。
激光打标会消失吗?
由于激光通过雕刻、蚀刻或改变颜色对目标进行物理处理，激光打标可以是半永久性的。
激光加工实例
| 加工类型 | 典型靶材 |
|---|---|
| 融化 | 树脂 |
| 燃烧 | 纸,树脂 |
| 表面去除 | 镀金属，印刷纸张 |
| 表面氧化 | 金属 |
| 雕刻 | 玻璃、金属 |
| 变色 | 树脂 |
标记被保留
基础知识(2)
是否有目标与较大的标记不兼容?
原则上，任何材料都可以激光打标。然而，有些材料不能用某些波长来标记。因此，了解不同材料如何与激光反应是至关重要的，以便为您的应用选择正确的系统。
难以标注CO的材料2激光打标机(30w级)
一般金属，锆陶瓷
这些材料几乎不吸收二氧化碳2激光，这使得它们很难被CO标记2激光。沃4、光纤和混合激光打标机在标记这些材料方面更胜一筹。
有限公司2激光加工机(如100w级或以上)允许激光加工(如金属切割)。
难以用YVO标记的材料4/ YAG激光标记
透明的物体
YVO的波长4/光纤激光打标机通过透明物体，无法进行标记。
在透明表面上做标记时，使用CO2或紫外激光标记。
激光打标如何产生颜色对比?
激光打标产生颜色通常是通过:
- 发泡
- 冷凝(使用添加剂)
- 碳化(使用添加剂)
- 化学变化
1.发泡
当激光通过加热在材料上产生气泡时。气泡中的气体被困在材料的表层之下，然后膨胀成白色。具体来说，深色的底色会变浅，从而提高能见度(例如，红色变成粉色)。
2.冷凝
当基材中含有的染料成分吸收激光能量时，染料的分子密度增加。这导致染料凝结，颜色变深。
3.碳化
当染料周围的聚合物材料被碳化并变成黑色时(由于连续的激光发射)。
4.化学变化
金属离子包含在基材的染料成分中。激光可以化学地改变金属离子的晶体结构和成分晶体组成中的水化水平。结果，染料浓度增加，发生着色。
运营成本是多少?
原则上，除日常电费外，不需要任何运行成本。与传统的打标系统相比，激光打标机不需要耗材，并且具有更长的工作寿命。
运行成本比较
你不应该直视激光，对吧?
请勿直视激光、镜面反射激光或漫反射激光。
如果你的眼睛直接暴露在激光下，你可能会失明。
操作人员在使用激光设备时必须佩戴专用的护目镜来保护眼睛。
“划空格”是什么意思?
传统的激光打标机只能打2D，所以它们的总打标窗口被称为“打标区域”。3轴激光打标机以3D方式打开标记，因此它们的总标记窗口被称为“标记空间”。
常规(2D控制)激光标记机
→标刻面积:120 × 120 mm(示例)
激光的焦距不能调节。
三轴控制激光标记机
→打标空间:120 × 120 × 42 mm(示例)
激光的焦距可在打标空间内自由调节。
基础知识第三册
激光标记如何创建打印图像?
激光标记器使用镜子扫描聚焦在零件表面的高能光束。几乎任何标记模式都是可能的，从字符到2D代码到logo。
典型的激光打标系统只能扫描二维激光，但KEYENCE的三轴系统可以在三维(X、Y和Z)进行标记。
哪些行业使用激光标记机?
激光打标机传统上用于电气产品、电子元器件和金属零件。欧宝官网开户今天，激光打标机已经扩展到大多数行业，包括医疗、汽车和食品/包装。
哪种系统更擅长在预印盒上打标:激光打标机还是喷墨打印机?
激光标记提供更好的打印质量，较低的运行成本和相当少的维护比喷墨打印机。激光标记可以根据不同的材料创建立体打印背景和刻录图像。
激光笔打印是永久性的吗?
激光标记机最大的特点之一是能够打印基本永久的图像。
由于激光标记对目标物体进行物理处理，因此打印的图像不能被移除或冲走。这使得激光标记安全应用(防止伪造)在最近几年很流行。
什么是“单一模式”?它有什么优势?
单模激光束被压缩成单点截面，并表现出点对称。单模光束可以比多模光束(具有不均匀的功率分布)实现更精细、更高质量的标记。
MD-X系列(超级单模激光器)
激光的功率峰值浓缩在光束的中心。由于光束打印带有许多短脉冲，因此不会施加过多的应力。这使得打印清晰度达到了前所未有的高水平。
超清印刷，超细加工
- 低颗粒产生
- 印刷质量均匀
- 提高着色能力
传统的YAG(多模)激光器
功率峰值在整个波束中随机产生。使用大量的低功率脉冲很难达到均匀的打印质量。
激光打标机可以进行哪些加工?
激光加工类型
激光加工应用可分为三类:去除、粘合和表面重整。
- 删除流程
-
将一种物质加热到沸点以上，使其部分蒸发掉。
- 切割
切割薄的金属或非金属物体 - 钻井
在材料上钻孔 - 划线
一种给材料打分的方法，使它们更容易分成小块 - 修剪
去除部分薄膜 - 标记
生产印刷质量字符或条形码
- 切割
- 焊接过程
-
将物质加热到沸点以上以引起聚变。
- 焊接
高速金属焊接
- 焊接
- 改革进程
-
将材料加热到沸点以下以改善其性能。
- 回火
提高材料的耐磨性和强度 - 汽相淀积
提高材料的耐磨性和耐腐蚀性
- 回火
虽然KEYENCE的激光打标机大部分用于打标，但也有大量用于加工应用，如下图所示。
激光打标机加工实例
有限公司2激光标记机通常用于切割和钻孔应用。
沃4激光打标机主要用于精密打标应用。
(阳极电镀铝)
基础知识第四册
什么是“峰值功率”?
峰值功率是激光的单脉冲能量除以脉冲宽度的值。它的单位是瓦(W)。
KEYENCE激光标记机是否在红外波长上工作?
日本基恩士的有限公司2伊沃4激光标记机、光纤激光标记机和混合激光标记机均为红外激光。然而，KEYENCE还提供绿色激光标记(532 nm波长)和紫外激光标记(355 nm波长)。
激光“扫描”和激光“掩蔽”有什么区别?
“扫描”激光标记器使用镜子将一束激光移动到目标上。“掩蔽”激光标记通过LC掩模或金属掩模发射激光束作为一个平面。只有通过蒙版的部分才会打印目标对象。
扫描
- 好处
-
- 对于每个打印作业，打印数据都可以变化，从而实现“批量”和“串行”打印应用。
- 无需更改设置。
目标对象可以经常更改，因为只需要更改已注册的数据。 - 在移动物体上打印是可能的。
- 缺点
-
- 打印时间随着打印数据大小的增加而增加。
屏蔽
- 好处
-
- 连续高速打印相同数据的能力。
- 高分辨率
- 缺点
-
- 许多应用需要辅助气体，导致运行成本高。
- 无法在移动物体上打印。
- 需要面具(模板)。
- 设备比较大。
扫描激光可以实现高速，克服掩蔽限制，使其成为首选的激光打标类型。
YVO是怎样的4激光笔工作?
沃4代表钒酸钇(VO)4；四氧化二钒)。沃4激光使用Nd(钕)和晶体作为激光介质。他们使用一盏灯或激光二极管(LD)作为光源，在YVO上照射固定波长的光4晶体产生1064纳米的光束——YVO4激光本身。在过去，YAG(钇铝石榴石)经常被用作1064 nm激光振荡介质，而不是YVO4晶体。这类激光器被称为YAG激光器。
YVO的工作原理4激光标记
- 激发光从LD模块通过光纤电缆发送到激光单元。
- 光离开终端照射YVO4晶体(端抽运)，产生具有高凝结比和均匀能量分布的激光束(单模光束)。
- 激光束在全反射镜和输出镜之间被放大。
- 激光通过一个f- θ透镜，汇聚在目标物体表面，在那里它被X轴和y轴电机扫描，以创建打印图像。
半导体激光器是什么?
简而言之，是用半导体材料制成的激光器。当p侧空穴与n侧电子结合时，p-n结之间的激活层产生光。
半导体激光器的结构与二极管激光器的结构非常相似。唯一的区别是使用GaAs作为宿主，其中能量以光的形式而不是热的形式，并将二极管变成LED(发光二极管)。
半导体的晶体(激活层)放大了光，其结构可以防止光泄漏。半导体激光器一般用于通信、光盘和激光激发源。
什么是三轴控制激光器?
传统的激光标记只能扫描X轴和y轴上的光，这意味着它们只能在平面(2D)表面上打印。3轴激光标记解锁扫描z轴光的能力。因此，三轴激光器几乎可以在任何形状上打印，包括圆柱体、锥体、倾斜平面和多层次表面。
传统激光器使用f- θ透镜将其焦点对准打印区域的边缘。3轴激光打标机使用z轴控制来对齐打印区域的所有焦点，大大提高了曲面和平面上的精度。
三轴控制功能
三维控制激光打标机设置实例
3D控制激光标记打印实例
大幅度减少设置更改所需的工时
