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紫外激光打標(biāo)機的分類盤點
來源:
2014年05月08日 10:37
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導(dǎo)讀:紫外激光打標(biāo)機是目前所有激光打標(biāo)加工設(shè)備中*屬于“冷加工”工作方式的,特別適合應(yīng)用于打標(biāo)精度要求十分高,打標(biāo)工件不適合熱效加工的情況下,比如說陶瓷,貴重首飾之類的。但由于它的價格比光纖激光打標(biāo)機高,加上一般情況下用戶不需要這么高的打標(biāo)要求,通常半導(dǎo)體激光打標(biāo)機,光纖激光打標(biāo)機已經(jīng)能滿足多數(shù)的打標(biāo)工作,只有特殊工件,特殊要求下才會選擇紫外激光打標(biāo)機,那紫外激光打標(biāo)機的分類有幾種呢?
其實說白了,紫外激光打標(biāo)機的分類也就是它核心部件紫外激光器的分類,紫外激光的波長短,能量聚集集中,分辨率高,特別是具有“冷加工”的特性,能直接破壞連接物質(zhì)的化學(xué)鍵,而不產(chǎn)生對外圍的加熱,因此成為加工脆弱物質(zhì)的理想工具,紫外激光打標(biāo)機能對多種材料進行打孔、切割、燒蝕,在微加工領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用,紫外激光器主要有三種。
1.固態(tài)、調(diào)QNd:YAG激光器,其中特殊的晶體被用來把紅外1064nm波長的光轉(zhuǎn)變成紫外353nm波長的光。光束形狀是高斯型,所以光斑是圓形的,能量從中心到邊緣逐漸下降。由于短波長和光束質(zhì)量限制,光束可以聚焦的大小在10μm量級。大體上,像全固化激光器一樣,紫外激光器對溫度變化是很敏感的。在冷啟動后,需要長達30分鐘來達到足夠的穩(wěn)定性。因此,這些激光器通常有特殊的待機條件,這樣所有關(guān)鍵的元件保持紫外激光打標(biāo)機在工作溫度。高重復(fù)頻率和小的聚焦光斑使得激光器很適合進行小尺寸的加工。
2.紫外激光器是氣體激光器,*。該激光器的波長依賴于所使用的氣體混合物類型(如表格所示)。產(chǎn)生的光束不是圓的而是矩形的,光束截面上強度大體上是一致的,在邊緣上忽然下降??梢允褂醚谀ぜ夹g(shù)來產(chǎn)生不同的幾何形狀的光斑。加工的細節(jié)可以小到幾個微米,而聚焦的光學(xué)期間和工件之間的距離可以大到50到100mm。也可使用全息術(shù)來產(chǎn)生具體的光束能量圖樣。
3.紫外激光器是金屬蒸汽激光器。雖然幾種其它金屬蒸汽也可以用,但是主要使用銅蒸汽。銅蒸汽激光器產(chǎn)生波長為511nm和578nm的輻射。此外,還利用混頻和倍頻來產(chǎn)生波長為255nm,271nm,289nm的紫外輻射。光束分布是高斯分布,這使得該激光器很適用于和其他固態(tài)紫外激光器的一樣的適用范圍。
目前紫外激光器的發(fā)展非常迅速,瓦級功率以上高重頻全固態(tài)激光器不斷應(yīng)用于加工領(lǐng)域,國內(nèi)外研究機構(gòu)和公司不斷向更高功率(數(shù)十瓦級)、更高重頻(幾十甚至幾百kHz)方向發(fā)展。紫外355nm激光器目前市場價格約為2萬美元/W,中大功率全固態(tài)紫外激光器市場均被國外廠商占據(jù)。
據(jù)行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2010年我國全固態(tài)紫外激光器市場銷售額達到5億元人民幣,比2009年增長了25%。主要應(yīng)用于打孔、切割、劃線和激光打標(biāo)機等設(shè)備。隨著紫外技術(shù)的進步以及成本的降低,越來越多的行業(yè)開始使用紫外激光器,更多的應(yīng)用于激光切割機,激光打標(biāo)機,全固態(tài)紫外激光器正處于替代其它加工方式的重要發(fā)展階段,市場增長迅速。
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