激光標(biāo)刻是一種非接觸式的熱加工方法穩定,它根據(jù)激光束所產(chǎn)生的熱量摧毀工件表面的部分材料改造層面。顧名思義,從“激光優勢與挑戰,Laser”這個英文縮寫詞的本義(Light Amplifation by Stimulated ssion of Radiation經驗分享,受激輻射式光頻放大器)可知,激光是以高強度激光束的形式來吸收和發(fā)射能量趨勢、繼而實現(xiàn)光頻放大的有力扭轉。
各種激光系統(tǒng)都包括某種受激介質(zhì),這種介質(zhì)的原子可被激發(fā)而產(chǎn)生自發(fā)光一站式服務。
受激介質(zhì)可以是某種混合氣體——比如二氧化碳或氦氖氣體廣度和深度;可以是基材——比如激光二極管;可以是液體染料激光引領作用;也可以是某種晶體——比如釹-釔鋁石榴石(Nd:)加強宣傳、釹-氟化釔鋰晶體(Nd:YLF)或紅寶石臺上與臺下。激光還具有一種稱為的激發(fā)能量源,也即介質(zhì)的原子設計能力。泵浦源通常以放電方式工作品牌,采用高強度的光源或來自其它的光束。
固體釹-釔鋁石榴石激光可在各種金屬與非金屬材料的標(biāo)刻加工中使用更為一致,而且通常都采用光束控制型激光標(biāo)刻等形式。
這些激光標(biāo)刻系統(tǒng)能使射到這些材料表面的激光束發(fā)生偏轉(zhuǎn),就好比是鉛筆劃在紙張上一樣研究與應用。不同之處在 于飛躍,鉛筆所堆積的是鉛,而高強度激光則摧毀工件的材料全面協議,從而形成具有一定反差的圖像重要部署。
系統(tǒng)的控制
為了達到要求的效果,光束控制型釹-釔鋁石榴石激光標(biāo)刻系統(tǒng)提供了多種熱反應(yīng)控制方式供操作者選用工具,既能采用手動操作智慧與合力,也可以利用進行控制。
通過增加或降低氪弧燈的電流醒悟,可以調(diào)節(jié)激光輸出的數據顯示。隨著電流的改變,激光輸出功率和增益率也會相應(yīng)地發(fā)生變化也逐步提升。 釹-釔鋁石榴石激光系統(tǒng)的組成記得牢。
一旦以激勵燈電流建立一定的光頻放大總量之后,操作人員就可以用Q調(diào)節(jié)激光的脈沖頻率重要的作用。Q開關(guān)能有效地把激光輸出分割成脈沖光束更多可能性。理解這一現(xiàn)象的佳途徑,是把Q開關(guān)激光看成是一個“電容器”足夠的實力。激光的能量在不發(fā)射光束的各脈沖之間得到儲存緊迫性,這與電容器十分相似。
如果采用Q開關(guān)的脈沖式激光更適合,那么輸出的脈沖光束之中包含了絕大部分儲存的能量多元化服務體系。
如果將脈沖頻率設(shè)為低頻(1kHz),則相鄰脈沖之間充電時間長擴大公共數據,因而產(chǎn)生的峰值脈沖功率相當(dāng)高深度,而脈沖寬度非常窄(約為100毫微秒)。如果將脈沖頻率提高到10 kHz核心技術體系,則由于相鄰脈沖之間充電時間的縮短而降低了峰值功率開拓創新。
低頻、大功率的峰值脈沖可迅速升高工件表面的溫度必然趨勢,材料即刻就氣化蒸發(fā)促進善治,僅有極少熱量傳導(dǎo)到零件的內(nèi)部擴大。頻率越高,產(chǎn)生的峰值功率就越低發揮效力;這樣的話新格局,如果材料發(fā)生氣化現(xiàn)象,就會形成更多的熱傳導(dǎo)安全鏈。與此同時顯示,在給定時間內(nèi),如果有更多的脈沖真正做到,那么加工表面的熱傳導(dǎo)也會上升科普活動。
Q開關(guān)的脈沖頻率可能是熱加工重要的控制變量。脈沖頻率可隨激發(fā)流的變化調整推進,實現(xiàn)手動或部分程控的功能狀況。當(dāng)激光的輸出功率與激發(fā)光的電流和脈沖頻率相匹配之后,操作者就必須確定光束的速度——即標(biāo)刻的速度機製。
理想條件下的每一種生產(chǎn)應(yīng)用全過程,都需要以大的速度運行,以獲得高的產(chǎn)量探討。而對于激光標(biāo)刻來說不負眾望,光束的移動速度是熱加工的另一個重要變量,必須加以正確設(shè)置合規意識,以獲得要求的加工效果。
深度標(biāo)刻的典型深度在0.002英寸以上有效性,必須以多個激光脈沖射到標(biāo)刻線的每一點上創新內容,才能達到所需的加工深度。為此廣泛關註,就必須降低激光束的行進速度善於監督。如需進行淺標(biāo)刻,則可增大移動速度就能壓製、乃至達到系統(tǒng)的大值更合理。此時,脈沖頻率設(shè)定值將呈現(xiàn)相應(yīng)的熱擴散性更優美,終的標(biāo)刻效果可能無法達到美觀的要求各方面。一般的應(yīng)用規(guī)則是,激光脈沖至少應(yīng)具有50%的重疊率成效與經驗,被加工表面才會形成一條連續(xù)的標(biāo)刻線適應性。 由Telesis Technologies公司所開發(fā)的Express10EV激光系統(tǒng)(見上圖),可以在高反射上雕刻高分辨率的纖細文字稍有不慎。
材料因素
釹-釔鋁石榴石激光能兼容各種激光標(biāo)刻材料重要作用。某些材料的特性會影響標(biāo)刻加工的效果等地,這些特性包括反射率、吸收特性尤為突出、導(dǎo)熱性規定、工件的顏色和表面光潔度。
激光必須被吸收空間載體,才能產(chǎn)生熱量高質量。如果被加工的材料對激光具有很強的反射性,就需要增大激光的功率利用好,降低脈沖頻率深入各系統,從而獲得更高的峰值功率。另外系列,還可以降低光束移動的速度作用。
對于反光性材料,可能就根本無法進行標(biāo)刻加工慢體驗。
多數(shù)的金屬材料都可以吸收釹-釔鋁石榴石激光著力增加,其波長為1.06毫米,因而很容易進行標(biāo)刻加工科技實力。金的反射性很強處理,因而需要更大功率的激光。有的有機材料(比如木材和紙張)在此基礎上,幾乎能100%反射光線助力各行,因此無法標(biāo)刻。
激光的種類
密封型二氧化碳激光:采用表面變色方式自主研發,標(biāo)刻成本較低確定性。適用于塑料、涂料漆損耗、油墨講故事、陶瓷和其它非金屬材料。
Stab二氧化碳激光:適用于非金屬材料表面的深層修整性能穩定。
二極管泵浦釹-釔鋁石榴石(DPSS):光束質(zhì)量高全面革新,脈沖穩(wěn)定性好。適用于細小字的深度透雕情況正常。
脈沖摻釹-釔鋁石榴石激光:非常高的峰值脈沖功率行業分類,可用于深度標(biāo)刻和寬幅標(biāo)刻。
三倍頻釹-釔鋁石榴石激光:屬于紫外線波段提高鍛煉,可產(chǎn)生微雕所需的窄線寬數據顯示;具有多種特種材料所需的適宜波長。
二倍頻釹-釔鋁石榴石激光:屬于綠色可見光波段,適用于細線寬的小字雕刻記得牢;適用于金註入了新的力量、多種合成材料和塑料。
Q開關(guān)釹-釔鋁石榴石激光:峰值功率高更多可能性,脈沖寬度窄去創新,適用于深度透雕/雕刻。適用于多數(shù)金屬材料和許多非金屬材料共謀發展。
如果存在反射率的問題學習,則采用二倍頻激光所獲得的標(biāo)刻效果更好一些。這種激光的波長為532納米聽得懂,屬于綠色可見光應用優勢。采用波長為10.6微米(遠紅外區(qū)域)的二氧化碳激光標(biāo)刻系統(tǒng),也能得到令人滿意的效果全方位。
各種材料的吸收率都隨溫度而發(fā)生變化高效節能。由于激光標(biāo)刻過程會升高材料的表面溫度,因而吸收率呈顯著增加的材料大局,就可能無法進行標(biāo)刻加工新創新即將到來。比方說,有些塑料具有較陡的吸收率-溫度曲線有序推進,因而幾乎就無法獲得美觀的標(biāo)刻效果設施。激光束剛照射到這些材料上,表面溫度和熱量吸收率就急劇上升了堅定不移。更糟糕的是組合運用,由于這些材料吸收了大量的能量,溫度迅速升高迎難而上,因而造成熱量吸收率的進一步上升積極。
僅需毫秒級的片刻工夫,這些材料就發(fā)生了氣化蒸發(fā)進一步完善。如果降低激光的功率集聚,并嘗試補償和控制加工過程競爭力,就有可能使熱量無法被充分吸收調整推進,實現(xiàn)對初始溫升的控制,塑料對激光的照射就不會產(chǎn)生顯著的變化了機製性梗阻。如果問題變得嚴(yán)重機製,則可以選擇二倍頻的釹-釔鋁石榴石激光或二氧化碳激光,以獲得更易于控制的吸收率-溫度曲線集成應用。