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激光打标机

我有新说法

激光打标机(laser marking machine)是用激光束在各种不同的物质表面打上的标记。


1原理

  激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质,或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图案、文字。


2组成部分

激光电源

  光纤激光打标机激光电源是为光纤激光器提供动力的装置,其输入电压为AC220V的交流电。安装于打标机控制盒内。

光纤激光器

  光纤激光打标机采用进口脉冲式光纤激光器,其输出激光模式好使用寿命长,被设计安装于打标机机壳内。

振镜扫描系统

  振镜扫描系统是由光学扫描器和伺服控制二部分组成。整个系统采用新技术、新材料、新工艺、新工作原理设计和制造。

  光学扫描器采用动磁式偏转工作方式的伺服电机。具有扫描角度大、峰值力矩大、负载惯量大、机电时间常数小、工作速度快、稳定可靠等优点。精密轴承消隙机构提供了超底轴向和径向跳动误差;“电子扭力棒”取代传统弹性材料扭力棒,大大提高了使用寿命和长期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低了使用功耗,又减少了器件的发热效应,省却了恒温装置;先进的高稳定性精密位置检测传感技术提供高线性度、高分辨率、高重复性、低漂移的性能。

  光学扫描器分为X方向扫描系统和Y方向扫描系统,每个伺服电机轴上固定着激光反射镜片。每个伺服电机分别由计算机发出数字信号控制其扫描轨迹。

聚焦系统

  聚焦系统的作用是将平行的激光束聚焦于一点。主要采用f-θ透镜,不同的f-θ透镜的焦距不同,打标效果和范围也不一样,光纤激光打标机选用进口高性能聚焦系统,其标准配置的透镜焦距f=160mm,有效扫描范围Φ110mm。用户可根据需要选配型号的透镜。

  可选配的F-θ透镜有:

  f=100mm,有效聚焦范围Φ65mm。

  f=160mm,有效聚焦范围Φ110mm。

计算机控制系统

  计算机控制系统是整个激光打标机控制和指挥的中心,同时也是软件安装的载体。通过对声光调制系统、振镜扫描系统的协调控制完成对工件打标处理。

  光纤激光打标机的计算机控制系统主要包括机箱、主板、CPU、硬盘、内存条、D/A卡、软驱、显示器、键盘、鼠标等。


3产品类型

  目前市面上常见的激光打标机主要以CO2激光打标机以及YAG激光打标机为主,后来YAG激光打标机逐步被半导体激光打标机所取代,成为激光打标机市场占有量多的一种机型,另外还有些的端面泵浦激光打标机,光纤激光打标机,紫外激光打标机等。

  随着科技发展,电子行业内光纤激光打标机越来越被更多人的接受,其特点非常明显:一体化设计,体积小、功耗低、长寿命、率、免维护,具有高质量的激光束,光斑精细、不需耗材。


4产品特点

  公认的原理是两种:

  “热加工”具有较高能量密度的激光束(它是集中的能量流),照射在被加工材料表面上,材料表面吸收激光能量,在照射区域内产生热激发过程,从而使材料表面(或涂层)温度上升,产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。

  “冷加工”具有很高负荷能量的(紫外)光子,能够打断材料(特别是有机材料)或周围介质内的化学键,至使材料发生非热过程破坏。这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义,因为它不是热烧蚀,而是不产生"热损伤"副作用的、打断化学键的冷剥离,因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作用。例如,电子工业中使用准分子激光器在基底材料上沉积化学物质薄膜,在半导体基片上开出狭窄的槽。

不同标记方法的比较

  与喷墨打标法相比,激光打标雕刻的优越性在于:应用范围广,多种物质(金属、玻璃、陶瓷、塑料、皮革等)均可打上的高质量标记。对工件表面无作用力,不产生机械变形,对物质表面不产生腐蚀。

产品应用

  可雕刻多种非金属材料。 用于服装辅料、医药包装、酒类包装、建筑陶瓷、饮料包装、织物切割、橡胶制品、外壳铭牌、工艺礼品、电子元件、皮革等行业。

  ●可雕刻金属及多种非金属材料。更适合应用于一些要求精细、精度高的产品加工。

  ●应用于电子元器件、集成电路(IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材、医疗器械等行业。

  ●适用材料包括:普通金属及合金(铁、铜、铝、镁、锌等所有金属),稀有金属及合金(金、银、钛),金属氧化物(各种金属氧化物均可),特殊表面处理(磷化、铝阳极化、电镀表面),ABS料(电器用品外壳,日用品),油墨(透光按键、印刷制品),环氧树脂(电子元件的封装、绝缘层)。


5常见问题

  激光打标机偶尔会出现问题,如果不能及时的解决问题可能会影响产品的交付时间,其实虽然激光打标机维修是比较麻烦的,但是原理很简单,而且有一些问题我们自己是可以解决的,今天在这里就教大家一些激光打标机比较常见的问题,以及如何去解决这些问题:

故障1:激光强度下降,标记不够清晰

  解决方法:

  激光谐振腔是否变化;微调谐振腔镜片。使输出光斑好;

  声光晶体偏移或者声光电源输出能量偏低;调整声光晶体位置或者加大声光电源工作电流;

  进入振镜的激光偏离中心:调节激光器;

  若电流调到20A左右仍感光强不够:氪灯老化,更换新灯。

故障2:氪灯不能触发(参考NTP电源使用手册)

  解决方法:

  检查所有的电源连接线;

  高压氪灯老化,更换氪灯。

故障3:联机时有一长三短报警

  以下有几种原因及排除方法

  1、软件不工作,主板松动,打开电脑请重新插。

  2、Q驱动报警灯亮时,检查37针与15针有没有松动,Q开关有没有正常通水。

  3、激光电源报警灯亮时,检查冷水机有没有打开,灯管有没有损坏,(如损坏需要更换灯管)。

故障4:不出光的原因

  有以下几种原因及解决方案

  1、整机光路螺丝松动,需要调紧螺丝。

  2、枪体内灰尘是否过多,以防打伤枪内镜,如有发现必须更换枪内镜。

  3、冷水机长时间开机时不开激光电源点灯会引起结冰不出光现象,需要关整机电源系统1时后再重新开机。

  4、灯管老化或激光功率下降,必须更换灯管。

  5、长时间工作后,激光功率下降,打开枪体底盖,需要在枪内镜做调。

故障5:电脑常见问题

  有以下几种问题

  1、加工时的图形是否复杂,必须检查。

  2、联机电脑不要接上网线,它是单独控制激光系统。

  3、运行缓慢,这时请千万不要过于急躁,以免死机。

  4、请注意防止病毒,以防系统出错。

故障6:工作台XY轴不准时

  1、工作台滑轨螺丝是否松动

  2、工作台上的玻璃跟客户的要求来定,可换铁板或有机玻璃板,玻璃下面可调平衡作用。

  3、工作台的右边与上下角可装电子尺,可做好电子尺安装以方便客户的需要。

  4、工作台上的螺丝孔可方便客户定位用,由产品否定。

故障7:运行时跳动,且位置大致固定

  以下几种原因及排除方法:

  1、同步带拉伸过久变形-----更换新同步带。

  2、大小轮减速轮装置小齿轮槽有污垢-----清理小齿轮槽污垢。

  3、传动轴小齿轮有污垢-----清理传动轴齿轮槽污垢。

故障8:封闭线起点和终点不闭合

  有以下几种原因:

  1、同步带过松-----拉紧同步带。

  2、齿轮和轴的连接松动-----重新拧紧。

  3、X轴导轨和Y轴导轨不垂直-----调整X、Y轴导轨的垂直度。

  4、滑块和导轨间隙大-----更换滑块。

故障9:如遇到切不透的情况

  有以下几种原因及排除方法:

  1、垂直光不正---调整垂直光,必要时可重新调整光路。

  2、焦距调整不当----重新调整焦距。

  3、电压不稳定、电压较低激光电流过小更换更大的稳压器、增大激光电流输出。

  4、气嘴出光口被溅射物堵塞----清理气嘴。

  5、保护气不通---清理气泵、空气过滤器、检查气循环通路。

  6、反射镜和聚焦镜片被污染----用清洁液清洗反射镜、聚焦镜。

  7、激光管功率下降----更换激光管。

  8、主板上出光控制模块故障---更换主板。

  9、有电位器设备、电位器设置过小或自身故障--调整电位器设置或更换电位器。

  10、软件中能量设置过小----提升能量。

  11、材料问题----请选用合适的材料

  12、聚焦镜片开裂或聚焦效果差----更换聚焦镜片。

  13、激光管内污垢太多散热效果差----选用纯净水。

参考资料

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