激光喷码机专业知识指南

激光喷码机专业知识指南

激光被应用于从传感器、测量仪器到大型加工机器等各种设备 中。但是,激光根据其波长的不同,可以分为多种类型,并分别 具备各自的“特性”。我们应根据不同的使用目的对激光加以区 别使用,因此,了解激光的“特性”就显得尤为重要。 在“基础篇”中,我们将为您详细阐述到底什么是激光,激光是 如何形成的,以及它们分别所具备的特性。

什么是光?

什么是光

光是“电磁波”的一种。“电磁波”存在波长这一标准,波长由长到短分别被称为电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、 Y 射线等。

什么是颜色?

当射到物体上的光有一部分波长无法被物体吸收而被反射回来,并被人眼(视网膜)接收到时,这种波长就被我们感知为物 体的“颜色”。根据波长不同,光的折射率也会有所变化,因此光呈发散状态。其结果就是,我们能够感知到各种各样不同的“颜 色”。例如红色的苹果(当人眼接收到包含红色特定波长光线的白昼光时)仅反射红色波长的光(600 至 700 nm) ,其他波长的 光均被其吸收。※黑色物体可以吸收所有的光,因此看上去呈黑色。

什么是可见光?

电磁波中人类肉眼可感知的波长范围被称为“可见光”。可见光的短波长约为360 至400 nm, 长波长约为760至830 nm,如果波长超出“可见光”的波长范围(更短或更长),就超出了人眼所能够感知的范围。
QQ20170902-174408@2x

什么是激光?

什么是激光?

普通光(灯光等)与激光存在如下区别。 激光发出具有高方向性的光束,即组成的光波在一条直线上传播,不会扩散。普通的光源发出的光波会朝各个方向扩散。激光 束内的光波都是相同颜色的(此性质叫单色性)。普通的光(比如荧光灯管发出的光)一般来说是几种颜色的光混合后表现为白 色。当激光束内的光波传播时,它们以完全同步的波峰和波谷发生振荡,这种特性叫做相干性。当两个激光束相互重叠时,每个 光束的波峰和波谷只会相互加强,产生一个干涉图。
QQ20170902-174531@2x

激光的语源

LASER 是由英文“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” 的各单词首字母组成的缩写词,意思是“通过受 激发射光扩大”。

激光的原理

原子(分子)从外部吸收能量后,从下准位(低能级状态)跃迁至上准位(高能级状态)。这种状态被称为受激状态。 受激状态是一种不稳定的状态,将会很快返回至低能级状态。这一行为被称为“跃迁”。 此时会辐射出相当于跃迁能量的光。这种现象被称为自发发射。辐射出的光碰撞到同样处于受激状态的其他原子,也会激励其 发生相同的跃迁。这种受到诱导而辐射出的光称为受激发射。
QQ20170902-174606@2x

关于激光振荡(CO2气体激光器)

振荡环境

持续从外部施加能量,使处于上准位的原子数量较下准位的原子数量多,能够促使激光振荡。这种状态被 称为反转分布。

构造

气体激光振荡器由可引起必要放电的电极(为了让封入的气体引起反转分布)和电极管两侧的光学共振器组成。

振荡原理

额定电流在激光管内放电后,管内产生强大的等离子体,这些等离子体与原子碰撞后呈受激状态。光在由 一组相对于激光波长具有极高反射率的反光镜所构成的光学共振器之间来回反射并被放大,反光镜一侧 的光被反射到反射率约为 99% 的输出镜上,激光便射向外部。
QQ20170902-174814@2x

什么是激光加工?

激光加工的定义

如果使高能量的激光束集中射出,焦点位置的能量密度将达到非常高的程度。该光束照射到被加工物体上时,能量会被加工物 体吸收而使局部温度急剧上升。激光加工就是利用该热能的一种加工方式。

表面温度和能量密度

2

激光处理的类型

QQ20170902-174858@2x

激光的种类

QQ20170902-174937@2x

各个波长的特性

波长 : 10600 nm

CO 2 激光的波长比YAG、 4 或光纤激光的波长长十倍。这是在被广泛应用的工 YVO 业激光中波长最长的。顾名思义,是用 CO 2 气体作为激光介质激发而产生。
QQ20170902-175115@2x

  • 10600nm波长区域激光的典型特性
  • 不被金属所吸收
  • 会由于长波长传热而导致对象物体融化或燃烧。
  • 可加工玻璃和 PET 等透明物体。
  • CO 2 激光相对于基本波长的激光很难实现树脂的颜色反差印刷。 #### 波长 : 1064nm IR 是 Infrared Ray ( 红外线)的缩写,其波长是激光加工中用途最广的波 IR 长。顾名思义,IR 是红色以外的区域的光谱,(也就是说), 的波长大于 780 nm 并且无法用肉眼看到。但不等于 IR 就是 1064 nm. QQ20170902-175026@2x

1064 nm 波长区域激光的一般特性
* 加工应用范围广泛——从树脂到金属
* 无法加工透明物体,例如玻璃,因为激光容易穿过这些物体。
* 很容易使树脂变色

波长 : 532 nm

二倍频(SHG)激光的波长是标准波长(1064 nm) 的一半。 532 nm 位于 可见光谱内,呈绿色。波长的产生过程是,发射 1064 nm YVO 波长的光,通过非线性晶体,使波长减少一半。 4 介质常被使用的 原因,是因为其光束特性适合进行复杂,精细的加工。
QQ20170902-175156@2x

532 nm 波长激光的典型特性
* 能被各种材质所吸收,包括反射率很高的金,铜也可以轻易的加工。
* 由于拥有比IR激光更小的射束点,因此可进行精细加工。
* 一般不能加工透明物体。

波长 : 355 nm

三倍频(THG)激光的波长是基本波长 1064 nm 的三分之一,位于光的紫外线(UV)区域。使用 YVO 4 YAG 激光器产生基本波长,然后通过非线性晶体的转换,波长减少至 532 nm,再经过第二个非线性 晶体,将波长降至 355 nm。
QQ20170902-175230@2x

355 nm波长激光的典型特性
大多数材料都对其都具有极高的吸收率,且不会发生过多热量。
非常小的射束点使超精细加工成为可能。
其高吸收率会影响到光学晶体,它比其他波长的激光需要消耗更多的维护成本和消耗品。

刻印的方法

反射、吸收和透过

QQ20170902-175302@2x

颜色的影响

QQ20170902-175329@2x

刻印的种类

刻印的原理大致可分 4种

QQ20170902-175429@2x

树脂发色的方法

发色的原理主要可分为以下4种。
1

相关新闻

在线咨询
微信联系
微信联系
在线留言
分享本页
返回顶部

我们为您提升喷码打印效果

降低购买及使用成本

专业咨询:13305691119