激光打标和雕刻

激光打标广泛用于大中小规模的零件打标、标识和可追溯性应用、过程快速灵活. 打标图案包括文字、二维条形码/数据矩阵、徽标、位图以及任何几何形状. Spectra-Physics 具有多样的产品组合、采用红外光、绿光和紫外光、有调 Q 激光器、MOPA 激光器和连续激光器、满足广泛的打标要求. 结合紧凑的设计和免维护的运行、这些多样的功能让 Spectra-Physics 的光纤激光器与 DPSS 激光器相比较在激光打标应用方面极具吸引力.

在雕刻的灵活性、深度、表面处理及“打标”尺寸等方面、激光雕刻具有显著的优势. 这些就是激光雕刻有别于其他雕刻或打标技术的一些关键参数. 凭借 Spectra-Physics 的 VGEN-QS 光纤激光器、可针对裸面和镀层金属、陶瓷、玻璃和聚合物等各种材料实现优质快速的雕刻、并适用于各行各业、如珠宝、美术/打印成型 （二维和柱体）、电子、汽车等.

  • 广泛应用于各种打标和雕刻应用
  • 多种产品类型： 红外、绿光和紫外；调 Q、MOPA 和连续
  • 优质、快速、经济的解决方案
  • 紧凑设计、免维护运行

激光打标和雕刻

激光打标向短波长的趋势发展

Marking on Peek polymer used for medical devices
图 1. 用于医疗器械的 Peek 聚合物上的标记。
40 多年来，激光一直被用于各种打标应用。多年来，设备制造商在激光打标应用中面临的最大挑战包括：更小的特征尺寸、更高的对比度、生产流程效率的提高以及对定制解决方案的需求。在过去十年中，红外光纤激光器因其成本、性能和尺寸优势而成为主流解决方案。然而，最近的应用研究表明，波长较短的绿光和紫外 DPSS 激光器在性能和灵活性方面具有优势，可为系统集成商和终端用户带来好处。DPSS 激光器在紧凑性、重量、尺寸和性能参数方面的进步，以及其所表现出的可靠性、坚固性和耐用性，使DPSS 激光器在激光打标应用中重新崭露头角。
Marks measuring 30 x 100 µm, created on a nickel surface with Explorer 532 nm, 10 ns pulse width laser
图 2. 用 Explorer 波长532 nm、10 ns 脉宽激光器在镍表面打出的 30 x 100 µm 的标记。

推动采用短波长激光器的应用实例：

  • 缩小二维矩阵代码的特征尺寸
  • 医疗植入物依赖于可避免材料碎片的标记技术
  • 移动设备制造需要为下一代设备外壳打上彩色层标记
  • 薄膜涂层需要无损标记或高质量窄线划线工艺
  • 线材、管材和复合箔等塑料材料依靠较短的波长来缩小特征尺寸并提高对比度
  • 紫外线激光可在玻璃内部或玻璃表面打标，而不会产生不必要的热夹杂物
2D-Labeling on silicon wafer with Explorer XP 532-5
图 3. 使用 Explorer XP 532-5 在硅晶片上进行二维标记。

紫外激光打标的优势

由于操作成本低、灵活性高，激光在包装材料上打标的应用越来越广泛。由于购置成本相对较低，红外激光器（包括二氧化碳激光器）一直被用于包装打标。但在许多情况下，这些红外激光器无法达到理想的打标质量，而紫外（UV）脉冲激光器的效果更佳，因此成为更好的选择。例如，有些塑料材料只有在紫外线波长下才会出现光化学颜色变化，而红外激光的打标对比度很低（图 4a）。此外，紫外激光的穿透深度较浅，可以在不穿孔的情况下对薄金属箔进行打标（图 4b）。最后，紫外线光束的发散性比红外线光束小，因此瑞利范围更长，对表面形貌变化的容差更大，加工产量更高（图 4c 和 4d）。

Advantages of UV laser marking compared to IR laser marking
图 4. 紫外激光打标与红外激光打标相比的优势。

除了这些质量标准外，高速加工也是必不可少的，尤其是在批量生产包装材料进行打标时。高生产量不仅要求光束偏转系统具有高动态性能，还要求激光器能够利用这种动态性能，提供足够高的脉冲能量，即使在脉冲重复频率为几百千赫的情况下也是如此。

Constant marking contrast for a barcode marked on a curved surface and letters marked across the overlap of two packaging foils
图 5. 在曲面上打标条形码（a）和在两片包装纸重叠处标注字母（b）的恒定标注对比度。

用于打标和雕刻的激光器

应用说明

激光打标向短波长的趋势发

Explorer 激光器配备了功能丰富的软件，旨在缩短开发新打标工具甚至台式仪器时的产品集成周期。E-Pulse 是一种非常有用的功能，可在一定重复率范围内提供恒定的脉冲能量，是将激光器集成到龙门式和扫描式系统中的最佳解决方案。了解更多信息， 请查看 Explorer ®  推动激光打标向短波长的趋势发展 

食品和饮料产品打标/h3>

食品和饮料行业传统上使用传统的油墨打印来标注产品的保质期和原产地信息。然而，墨盒需要频繁更换，成本高昂，而且墨水甚至可能对健康有害。激光打标以其较低的运营成本和较高的灵活性，在包装材料上的应用越来越广泛。由于购置成本相对较低，红外线 (IR) 激光器（包括二氧化碳激光器）已经被用于标记包装材料。了解更多信息， 请参见食品和饮料产品打标。