激光打标原理解密与技术分析

2023-12-01 17:53

激光打标设备可以用于各种材料的无损打标，在高能激光束的作用下，令被加工的工件发生颜色和性质上的变化，留下永久性的标记。其速度快，效率高，无污染的特性使得其受到更广泛的应用。

根据不同的工作原理和技术特点，激光打标方式可以主要分为点阵式激光打标、掩膜式激光打标和振镜式激光打标三类，具备各自的特点和适用范围。

点阵式激光打标

多个小型激光器可以发射多束激光，经反射镜和聚焦透镜后再在物体上形成多个烧灼点，这些点在工件表面形成一系列密集排列的点阵状标记。

采用这样的点阵标记，打出的标记形状都是由多个小圆凹坑点构成，并可以组成图案、文字或二维码等信息。对于数字而言，竖直方向上的笔画采用七个点足够，而水平方向上的笔画可以采用五个点，组成类似点阵屏的7＊5的点阵排列就足够看清楚了。

点阵激光打标速度较慢，烧灼点深度较深，适用于工件凹凸程度不大的形状加工。同时，由于点阵法是由多个烧灼点组成，如果放大到一定倍数观察，可能看出烧灼点之间存在一些不清晰不平滑的地方。

掩膜式激光打标

掩膜技术原理并不复杂，是通过在激光束路径上设置掩膜，然后将掩膜上的图案或文字信息投影到工件表面上的加工方式。但掩膜工艺本身技术门槛较高，需要高超的技术和精密的设备，被用于光刻机等高精度行业。

在激光打标中，掩膜板通常采用耐高温的金属材料，采用机械或者化学镂空技术在掩膜板上制作所需图案或字样，利用平行激光束穿过掩膜板图案或字样的缝隙，再经等比例汇聚后在工件上打出掩膜板上等比例缩小的图样。

掩膜打标是一种极具特色的激光打标方式，有点像是古代“活字印刷”的改良版。如果需要重复加工多个同样的图案，采用掩膜打标时激光头可以保持不动，有效提升效率。然而掩膜板的制作本身较为复杂，不适合加工图案需要经常变化的场合。

振镜式激光打标

振镜式激光打标是目前较为主流的激光打标方式。

在一个二维平面上打出需要的形状，需要确定X轴和Y轴两个维度。将一束激光引入两个彼此垂直的振镜，，分别引导激光在XY轴扫描分开，用软件控制振镜的位置就可以引导激光在二维平面打出想要的图形了。

如果说掩膜式激光打标像活字印刷，那么振镜式打标就像是用笔和纸写字的过程。采用计算机处理整个打标流程，绘制图形效率高，图形更为精确，控制更为灵活，可以实现复杂图形的打标。且光路处于密封状态，适合不同的工作场合。

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