一、設備參數(shù)影響
振鏡式激光打標機的主要參數(shù)有激光波長、激光功率打標線寬、直線掃描速度、打標深度重復精度、打標范圍等。設備激光功率的大小決定了設備的加工能力的大小,功率更大的設備更容易達到更高的加工要求。打標線寬和重復精度影響激光打標的精細度和精密度。打標范圍大的設備其適用范圍更廣,打標同樣大小圖案的效果比打標范圍較小的更佳。更深的打標深度對激光器提出了更高的要求,反過來說,打標深度更大的設備更易得到良好的加工效果。直線掃描速度則直接影響加工的效率。
實際上激光打標機所用激光器的種類對激光打標的效果的影響是極大的,如采用同為CO2激光的封離式與射頻激勵式激光器的打標機、波長同為1.06 μm的燈泵浦Nd : YAG激光器與光纖激光器的打標機,兩組設備中的后者的打標效果都要優(yōu)于前者。
二、激光參數(shù)影響
激光參數(shù)是激光打標最重要的影響因素之一,主要 包括激光波長、激光功率、激光模式、光斑半徑、模式穩(wěn)定性等。
激光波長影響該打標機的加工對象范圍,更短的激光波長利于金屬材料對其能量的吸收,同時利于聚焦成更小的光斑,得到加工所需的更大功率(能量)密度。
激光打標更傾向于用低階模激光,低階模激光束猶如一把更為鋒利的“激光刀”,在工件表面“刻”下較深的痕跡,同時打標的文字和圖案會更精致。TEMoo 模式是激光打標機的最佳選擇。
模式穩(wěn)定性影響加工質量的穩(wěn)定性。
三、加工參數(shù)影響
打標速度、激光器輸出功率、焦點位置、脈沖頻率和脈沖寬度則是影響激光打標的加工參數(shù)。
打標速度影響激光東與材料的作用時間,在激光器輸出功率一定的情況下,過低的速度會導致熱量的過量輸人,從而使金屬材料激光作用區(qū)產(chǎn)生銹蝕,非金屬材料產(chǎn)生熔化甚至炭化,脆性材料開裂。較低的速度可以產(chǎn)生較大的打標深度。
在焦點位置不變的情況下,激光器輸出功率和打標速度一起 共同決定了打標時的熱輸入量。
經(jīng)過聚焦的激光束。工件標記表面應位于焦深范圍(1~2 mm)內,此時激光功率密度最高,激光刻蝕效果最好。對固體激光打標機而言,一般調節(jié)升降臺來觀察金屬板打標區(qū)熱輻射光的亮度和打標聲音的清脆程度,從而識別工件表面是否在焦深范圍內,打標面在焦深范圍內時,光亮強且聲音清脆。有些特殊的標記效果,可通過調節(jié)正離焦和負離焦來實現(xiàn)。
在激光電源輸出電流一定的情況下,降低聲光開關的調制頻率和脈寬可提高激光峰值功率(平均功率降低),激光峰值功率較高時,容易在工件表面形成“刻蝕”的效果。同樣,提高頻率和脈寬可以降低峰值功率(平均功率提高),激光峰值功率較低時,容易在工件表面形成“燒蝕”的效果。
四、材料因素影響