套用研究
光纖雷射器成為雷射物理研究的一個熱門,它被一致認為是全面替代固體雷射器的新一代產品。光纖雷射打標機是利用雷射束在各種不同的物質表面打上永久的標記。打標的效應是通過表層物質的蒸發露出深層物質,或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化而"刻"出痕跡,或者是通過光能燒掉部分物質,顯出所需刻蝕的圖案、文字、條形碼等各類圖形。
所謂光纖雷射打標機是指該款打標機使用的是光纖雷射器,光纖雷射器具有體積小(無水冷裝置,使用風冷)、光束質量好(基模)、免維護等特點。
主要由雷射器、振鏡頭、打標卡三部分組成,採用光纖雷射器生產雷射的打標機,光束質量好,其輸出中心為1064nm,整機壽命在10萬小時左右,相對於其他類型雷射打標器壽命更長,電光轉換效率為28%以上,相對於其他類型雷射打標機2%-10%的轉換效率優勢很大,在節能環保等方面性能卓著。
主要特點
光纖雷射打標機系列光纖雷射打標機為當今國際上最先進雷射標記設備,具有光束質量好,體積小、速度快、工作壽命長、安裝靈活方便以及免維護等特點。廣泛用於是積體電路晶片、電腦配件、工業軸承、鐘錶、電子及通訊產品、航天航空器件、各種汽車零件、家電、五金工具、模具、電線電纜、食品包裝、首飾、菸草以及軍用事等眾多領域圖形和文字的標記,以及大批量生產線作業。德國IPG光纖雷射器 ,國際最新型,最可靠結構,體積小巧(約桌上型電腦主機大小),耗電量小,無高電壓無需龐大的水冷系統(僅需約300W),光束質量高,接近理想光束,USB接口輸出控制,光學掃描 振鏡,雷射重複頻率高,高速無畸變。重要參數
光纖雷射打標機系列 機型XHY-F10XHY-F20 功率10W20W 雷射波長1060nm 重複頻率0-100KHZ 光束質量<2 打標範圍30mm/30mm-300mm/300mm 雕刻深度≤0.4mm 雕刻線速≤7000mm/s 最小線寬0.01mm 最小字元0.15mm 重複精度±0.002 供電電源單相交流90-260V/50Hz-60Hz 整機耗電500W 整機重量<27kg 作業系統Win98/Win2000/WinXP 冷卻方式內置風冷 控制接口標準USB 檔案格式WINDOWS作業系統字型檔的所有字型/字型 |
組成結構
雷射電源
光纖雷射打標機雷射電源是為光纖雷射器提供動力的裝置,其輸入電壓為AC220V的交流電。安裝於打標機控制盒內。光纖雷射器
光纖雷射打標機採用進口脈衝式光纖雷射器,其輸出雷射模式好使用壽命長,被設計安裝於打標機機殼內。
振鏡掃描系統
振鏡掃描系統是由光學掃描器和伺服控制二部分組成。整個系統採用新技術、新材料、新工藝、新工作原理設計和製造。
光學掃描器採用動磁式偏轉工作方式的伺服電機。具有掃描角度大、峰值力矩大、負載慣量大、機電時間常數小、工作速度快、穩定可靠等優點。精密軸承消隙機構提供了超底軸向和徑向跳動誤差;“電子扭力棒”取代傳統彈性材料扭力棒,大大提高了使用壽命和長期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低了使用功耗,又減少了器件的發熱效應,省卻了恆溫裝置;先進的高穩定性精密位置檢測感測技術提供高線性度、高解析度、高重複性、低漂移的性能。
光學掃描器分為X方向掃描系統和Y方向掃描系統,每個伺服電機軸上固定著雷射反射鏡片。每個伺服電機分別由計算機發出數位訊號控制其掃描軌跡。
聚焦系統
聚焦系統的作用是將平行的雷射束聚焦於一點。主要採用f-θ透鏡,不同的f-θ透鏡的焦距不同,打標效果和範圍也不一樣,光纖雷射打標機選用進口高性能聚焦系統,其標準配置的透鏡焦距f=160mm,有效掃描範圍Φ110mm。用戶可根據需要選配型號的透鏡。
可選配的F-θ透鏡有:
f=100mm,有效聚焦範圍Φ65mm。
f=160mm,有效聚焦範圍Φ110mm。
計算機控制系統
計算機控制系統是整個雷射打標機控制和指揮的中心,同時也是軟體安裝的載體。通過對聲光調製系統、振鏡掃描系統的協調控制完成對工件打標處理。
光纖雷射打標機的計算機控制系統主要包括機箱、主機板、CPU、硬碟、記憶體條、D/A卡、軟碟機、顯示器、鍵盤、滑鼠等。
性能特點
光束質量好、聚焦光斑細小,非常適用於精密加工以及超精細加工
使用範圍廣
熱影響區域小,不會產生機械效應。
標記速度快、效率高
整機性能穩定,體積小、功耗低
套用領域
廣泛適用於積體電路晶片、電腦配件、工業軸承、鐘錶、電子及通訊產品、航天航空器件、各種汽車零件、家電、五金工具、模具、電線電纜、食品包裝、首飾、菸草以及軍用事等眾多領域圖形和文字的標記,以及大批量生產線作業。冷水機
作為光纖雷射打標機配套冷卻設備,冷水機確保了光纖雷射打標機在恆溫狀態下,正常運作。光纖雷射打標機專用冷水機屬於製冷型工業冷水機,具有恆溫與智慧型調溫兩種工作模式,溫控精確度達±0.1℃。技術參數:
一站式全自動智慧型溫度控制:不同的環境,用戶無需更改即可自動切換到合適的控制溫度;
配有加熱器和淨化水質配置。
套用研究
光纖雷射器的研究從上個世紀80年代末就已經開始,由於其能夠產生超短脈衝,有著十分廣闊的套用前景,所以世界各國對光纖雷射器研究表現出了極大的熱情。與其他類型雷射器相比,光纖雷射器具有可靠性高、結構簡單、價格低廉,免維護,轉換效率高等突出優點。
國內在這一領域的研究開展的也比較早,不論是理論上還是實驗上,都取得了不少研究成果。不過,與國外相比,還存在較大的差距。特別是針對高性能光纖雷射器的研究相對較少,實用化方面所做的工作也遠遠不夠,效果也不是很理想。因此,很有必要進一步加強對被動鎖模光纖雷射器的研究。
1963年,Snitzer首次報導了摻Nd,十的光纖雷射器,至此掀開了研究光纖雷射器的熱潮。尤其是近幾年來,隨著光纖設計和製作上取得的進展,光纖雷射器的輸出不斷增大,單個光纖器件的CW輸出功率已從百瓦級上升到千瓦級。同時,具有大包層直徑和大數值孔徑的高品質光纖在製作技術上的改善,使它很容易實現與二級管泵浦功率的有效藕合。
光纖雷射器最顯著的優勢是具有極高的泵浦效率。一般情況下泵浦轉換效率為70%-75%,比工業用二級管泵浦的固體雷射器(DPSSL)高得多。如此高的轉換效率降低了雷射器系統製冷和功率需要,能夠比傳統固體雷射器的結構更為緊湊,加之全光纖結構可提供非常堅固和高可靠的封裝設計。而且,光纖雷射器可顯著增強輸出的光束質量。另一個重要的優勢在於:光纖雷射器技術可大大延長器件壽命(與目前的DPSSL相比),該優勢已使近幾年關注光纖雷射器的工業雷射器公司不斷增大投人,因為從套用層面上講長期可靠性工作非常重要。光纖雷射器還具有其他優勢:由於光纖雷射器的雷射介質本身就是導波介質,禍合效率高;光纖雷射器可方便地與目前的光纖傳輸系統高效連線;纖芯可做得很細,能實現高功率密度;光纖的散熱性能好,因此光纖雷射器具有很高的轉換效率以及很低的閡值;光纖雷射器的輸出波長涵蓋範圍極廣,從400一3400nm,可滿足各方面的套用需求,在工商業、通信、軍事、醫學等方面都有很好的套用前景。
未來優勢
主要優勢
玻璃光纖製造成本低、技術成熟及其光纖的可饒性所帶來的小型化、集約化優勢;玻璃光纖對入射泵浦光不需要像晶體那樣的嚴格的相位匹配,這是由於玻璃基質Stark分裂引起的非均勻展寬造成吸收帶較寬的緣故;
玻璃材料具有極低的體積面積比,散熱快、損耗低,所以上轉換效率較高,雷射閾值低;
輸出雷射波長多:這是因為稀土離子能級非常豐富及其稀土離子種類之多;
可調諧性:由於稀土離子能級寬和玻璃光纖的螢光譜較寬。
由於光纖雷射器的諧振腔內無光學鏡片,具有免調節、免維護、高穩定性的優點,這是傳統雷射器無法比擬的。
光纖導出,使得雷射器能輕易勝任各種多維任意空間加工套用,使機械系統的設計變得非常簡單。
勝任惡劣的工作環境,對灰塵、震盪、衝擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。
不需熱電製冷和水冷,只需簡單的風冷。
高的電光效率:綜合電光效率高達20%以上,大幅度節約工作時的耗電,節約運行成本。
高功率,商用化的光纖雷射器是六千瓦。
優勢分析
雷射打標機技術作為一種現代精密加工方法,與腐蝕,電火花加工,機械刻劃,印刷等傳統的加工方法相比,具有以下的優勢:1.採用雷射做加工手段,與工件之間沒有加工力的作用,具有無接觸,無切削力,熱影響小的優點,保證了工件的原有精度。同時,對材料的適應性較廣,可以在多種材料的表面製作出非常精細的標記且耐久性非常好;
2.雷射的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質,形狀,尺寸和加工環境的自由度都很大,特別適用於自動化加工和特殊面加工。且加工方式靈活,既可以適應實驗室式的單項設計的需要,也可以滿足工業化大批量生產的要求;
3.雷射刻劃精細,線條可以達到毫米到微米量級,採用雷射標刻技術製作的標記仿造和更改都非常困難,對產品防偽極為重要;
4.雷射加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備,可以打出各種文字,符號和圖案,易於用軟體設計標刻圖樣,更改標記內容,適應現代化生產高效率,快節奏的要求;
5.雷射加工沒有污染源,是一種清潔無污染的高環保加工技術;
日常維護
本機不工作時,應切斷打標機和計算機電源。
本機不工作時,將場鏡鏡頭蓋蓋好,防止灰塵污染光學鏡片。
本機工作時電路呈高壓狀態,非專業人員,切勿在開機時檢修,以免發生觸電事故。
本機出現任何故障應立刻切斷電源。
設備長時間使用,空氣中的灰塵將吸附在聚焦鏡下端表面上,輕者會降低雷射器的功率,影響打標效果;重者造成光學鏡片吸熱過溫以致炸裂。當打標效果不佳時,應仔細檢查聚焦鏡表面是否被污染。
如果是聚焦鏡表面被污染,應卸下聚焦鏡清洗其下端表面。
卸下聚焦鏡應特別小心,注意不要碰壞或摔傷;同時,也不要用手或其他物品觸及聚焦鏡鏡面。
清洗的方法是將無水乙醇(分析純)與乙醚(分析純)按3:1的比例混合,用長纖維棉簽或鏡頭紙侵入混合液,輕輕擦洗聚焦鏡下端表面,每擦試一面,須更換一次棉簽或鏡頭紙。
在打標機工作過程中,不得挪動打標機,以免損壞機器。
打標機上不要覆蓋堆或放其他物品,以免影響機器散熱效果。
套用行業
有很多人對雷射打標機並不是很了解,所以會分不清楚會用在什麼行業,也不清楚自己的行業會不會用到,其實雷射打標機套用非常廣泛,就概念來講,有用到打標就能用到雷射打標機,但具體還是要針對材料來定,有的材料只需要印刷上去的就不需要用到雷射了,因為雷射是精細打標,如果用在精糙的工件上就有點大材小用了,但如何知道什麼產品適合用雷射打標機,那就來具體舉例一下;在五金行業,扳手,量具,衛浴潔具、不鏽鋼餐具,醫療器械,箱包,皮包,禮品行業也有眾多,如金屬禮品,木盒,隨身碟,筆記本,鐘錶儀器行業的金屬表殼、表底、眼鏡架、儀器儀表及面板,此外還有包裝行業和電子通訊行業的手機外殼、電子元器件的雷射打標。所以通過這些我們知道雷射打標機是有廣大的市場前景的,而這個市場還有待去再開發,再挖掘,所以雷射打標機企業應該要樹立榜樣,做好品質,去打開市場,在為顧客解決問題時也帶來利潤,所以在將來將會有更大的發展空間和更好的市場前景.所以做好當下,放眼未來是迎合市場,創造業績的良好開端