斯普萊特激光:3D激光打標機技術深度原理解析
Time: 2018-07-13 Reads: 2239 Edit: Admin
一、3D激光打標機的誕生

3D激光打標是激光表面凹陷加工方式,與傳統2D激光打標相比,3D打標對加工對象的表面平整度要求已經大幅度降低,可加工的效果更豐富多彩,更多的有創意的加工工藝應運而生。3D激光打標技術蓬勃發展,在行業內受到大量關注,部分具有前瞻性眼光的行業企業也在加緊進行3D激光打標產品的研發;在未來的數年內來看,激光打標必將由2D逐漸過渡到3D,3D激光打標必將深入到人們生活的各個領域。



二、3D激光打標的原理

利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記。激光打標可以標記出各種文字、符號和圖案等,字符大小甚至可達到微米量級。用于激光打標的激光束由激光器產生,經過一系列光學傳導與處理,最終通過光學鏡片進行光束聚焦,然后將聚焦后的高能量光束偏轉到待加工物體表面的指定位置,形成凹陷的永久痕跡。傳統2D激光打標采用的是后聚焦方式,一般只能在指定范圍內進行平面打標。新型3D激光打標機的問世解決了2D激光打標機長期以來這一固有的缺陷,3D激光打標機采用先進的前聚集方式,多出了動態聚焦座,這采取光原理學,類像蠟燭成像的工作原理,通過軟件控制和移動動態聚焦鏡,在激光被聚焦前進行可變擴束,以此改變激光束的焦距來實現對高低不同物體的準確表面聚焦加工。

三、3D激光打標行業應用

1、大范圍刻印

3D打標采用前聚焦光學模式,使用較大的X,Y軸偏轉鏡片,因此可以允許傳導的激光光斑更大,聚焦精度更好,能量效果更佳;若3D打標在與2D打標在同等聚焦精度工作時,可打標范圍可以更大。

只要預先設置好工件形狀,僅切換設定就可以對應不同產品位置的焦距、刻印位置和形狀變化。無需多次移動工件或激光打標即可完成。

2、深雕刻印

傳統2D打標進行物體表面深雕存在固有的缺陷,隨著雕刻過程中激光焦點的上移,作用在物體實際表面的激光能量會急劇的下降,嚴重影響了深雕的效果和效率。對于傳統的深雕做法是電動方式在雕刻過程中每隔一定時間將升降臺移動一定高度以保證激光表面聚焦良好。

3、高低面刻印

在目前的傳統2D打標模式中,工件必須置于同一平面上,并且加工面也必須在同一平面上,才能實現一次成型的標刻。運用3D激光打標機的特性,能夠實現在工件有高度落差的情況下,一次成型的打標,即使在斜型坡度上,也可以保持加工的一致性,使加工內容不變形、不形成色差。極大的方便了立體結構的工件的雕刻,減少了工藝的工序,提升了打標的效率。

4、任意曲面刻印

由于3D打標可以迅速的改變激光焦距和激光束位置,因此以往2D不能實現的曲面打標成為可能。使用3D以后,一定弧度內的圓柱打標可以一次完成,大大提升了加工效率。再者,在現實生活中,許多零件的表面形狀并不規則,有些零件表面高度差異還頗大,對于2D打標加工就真的無能為力了,此時,3D打標的優勢會顯得更加明顯。

5、彩雕刻印

在同一個平面,可以實現打黑打白,甚至多色打標,效果更加豐富。對于一般金屬表面打黑,例如陽極氧化鋁的做法,通常是在合適能量下使用較高頻率脈沖,在一定的離焦的情況下進行打標,離焦距離明顯影響激光在材料表面的能量分布和顏色效果。對于一般的2D打標用戶,即使無需曲面打標等高級特性,3D打標機能進行多灰度多色效果的平面加工也是很有意義的。

四、3D激光打標概述

3D激光打標機采用進口核心器件,配置高速、高精度3D振鏡,結合我公司自主開發的3D專用軟件及控制系統,完美實現對任意曲面工件的精細加工,無離焦點現象;也可對深度雕刻焦點實時追蹤,使加工效率及質量較傳統2D打標機更優。適用于任何金屬(含稀有金屬)、工程塑料、電鍍材料、鍍膜材料、噴涂材料、塑料橡膠、環氧樹脂等材料的打標、深雕。能廣泛應用于手機按鍵、塑膠透光按鍵、電子元器件、集成電路(IC)、電工電器、通訊產品、衛浴潔具、工具配件、刀具、眼鏡鐘表、珠寶首飾、汽車配件、箱包扣飾、炊具、不銹鋼制品等行業。