激光打标机使用全攻略:小白也能秒上手
一、激光打标机是什么?
激光打标机,英文名为 laser marker,是一种通过激光束照射物体表面,从而在物体表面进行打印、雕刻或加工的设备。它的工作原理基于激光的高能量密度特性。当激光束聚焦到物体表面时,能量高度集中,使得物体表面的材料迅速吸收能量。
根据材料的不同,会产生不同的物理或化学变化。比如对于一些金属材料,激光能量使表层材料瞬间熔化甚至汽化,从而去除部分材料,形成标记;而对于某些非金属材料,如塑料、木材等,激光的作用可能引发材料的颜色变化、碳化等化学反应,进而留下永久性的标记 。
常见的激光打标机主要有光纤激光打标机、 CO2 激光打标机、紫外激光打标机等。它们的适用范围各有不同,光纤激光打标机适用于金属及多种非金属材料,像高硬度合金、氧化物、电镀、镀膜、ABS、环氧树脂、油墨、工程塑料等都不在话下,在电子元器件、精密机械、珠宝首饰等行业广泛应用。而 CO2 激光打标机则适用于绝大部分非金属材料和部分金属制品雕刻,像纸张、皮革、布料、有机玻璃、陶瓷、竹木制品等,在食品包装、服装辅料、工艺礼品等行业应用广泛。
二、使用前准备
(一)设备连接与启动
在使用激光打标机之前,我们首先要确保设备连接正确且稳定。找到激光打标机的电源线,仔细检查是否有破损、断裂等情况,确认无误后,将其可靠地插入电源插座。接着,找到机器上的空气开按钮,向上推动空气开关按键,此时能看到电源指示灯亮起,这表明总电源已成功接通 。
接下来,依次打开电脑显示器和电脑主机的电源开关,等待电脑正常启动。待电脑启动完成后,然后再下激光开关按钮,这样就能接通激光头电源了。不过,激光头启动需要一定时间,大约 1 分钟后,激光头才能完成启动 。最后,轻轻取下振镜镜头盖,至此,激光打标机就完成了启动准备,随时可以接受操作命令,开启打标之旅啦。
(二)软件安装与熟悉
不同品牌和型号的激光打标机,所适配的软件也有所不同。一般来说,购买设备时生产厂家在设备出厂前系统驱动都会安装完毕并调试好,如果后期电脑重装系统后可以按照下面操作方式进行;购买方可以到设备制造商的官方网站下载对应的软件安装包。从官网下载的安装包,找到下载好的文件,双击运行,同样依照安装向导的指示完成安装操作 。
安装完成后,双击打开软件,就会进入软件操作界面。界面的顶部通常是常用功能区,和我们日常使用的表格软件顶部布局类似,这里有打开、存盘、另存为、复制、粘贴、撤销、反撤销等常用操作功能按钮,方便我们对文件和图案进行各种编辑操作 。界面左侧大部分是编辑内容区,在这里可以随意编辑各类文本,还包含内容检查区、文本参数选择区、文本内容输入区和竖排的编辑条等,能满足我们对文字内容编辑的多样化需求 。
而界面右侧则是速度与延时参数设定区,我们可以在这里对打标速度、空程速度、跳转延时、开光延时、关光延时等参数进行细致的设定,这些参数对于打标效果有着重要影响 。界面底部是标刻与激光打标机参数区,包括红光、标刻、系统参数等,点击 “红光” 按钮,激光头会放出红色方框,用于辅助我们对工件进行打标位置的定位;“标刻” 按钮则是启动打标操作的关键;“系统参数” 里可以对激光功率、频率等重要参数进行全局设置 。
(三)材料与图案准备
在正式打标之前,我们要根据不同的材料特性来选择合适的打标参数。比如,对于金属材料,像不锈钢、铝等,若想要打出清晰且较深的标记,功率可设置在 60% - 90% ,打标速度一般在 200 - 400mm/s ,频率为 30 - 60kHz 。而对于塑料材料,为了避免材料被烧焦或损坏,功率通常设置在 30% - 60% ,速度在 400 - 1000mm/s ,频率为 10 - 30kHz 。
要是想用激光打标机打出独特的图案,我们可以使用专业的设计软件,如 Adobe Illustrator、CorelDRAW 等来绘制图案。在这些软件里,发挥创意,精心设计出想要的图案或文字,完成设计后,将文件保存为 AI、CDR 等激光打标软件支持的格式 。回到激光打标机软件界面,点击 “文件” 菜单,选择 “导入” 选项,在弹出的文件浏览器中,找到之前保存好的图案文件,选中并点击 “打开”,这样图案就成功导入到打标软件中了 。之后,还可以在软件里对图案的位置、大小、旋转角度等进行调整,使其符合打标需求 。
三、使用步骤详解
(一)参数设定
在激光打标机的操作中,参数设定是极为关键的一环,它直接决定了最终的打标效果。我们主要需要关注功率、速度、频率这几个核心参数 。
功率,简单来说,就像是激光打标机的 “力气” 大小。功率越大,激光束作用在材料表面的能量就越强,打标的深度也就越深。比如在金属材料上打标,如果想要清晰且较深的标记,就需要适当提高功率。但功率也不是越大越好,过高的功率可能会导致材料表面过度熔化、变形甚至烧焦,尤其是在一些对热比较敏感的材料上,比如塑料、皮革等,就需要控制好功率,避免损坏材料 。
打标速度则影响着打标效率和标记深度。速度越快,激光束在材料表面停留的时间就越短,打标就会越浅。在实际操作中,如果是进行大面积的浅标记,或者对打标效率要求较高的情况,可以适当提高打标速度。但如果追求精细、深度的标记效果,就需要降低速度,让激光有足够的时间作用在材料上 。
频率指的是激光脉冲的发射频率,它对打标效果的细腻度有影响。高频率下,激光脉冲发射得更频繁,打出的标记线条会更细腻、光滑,适合在一些对标记质量要求较高的场合,如精细的图案、微小的文字等。而低频率则适用于较厚材料的深度打标,因为每个脉冲能携带更多能量,能在材料上施加更多能量,实现更深的标记 。
在实际操作时,要根据材料的类型、厚度以及打标要求,不断尝试和调整这些参数,找到最适合的参数组合 。比如在不锈钢材料上打标深度为 0.5mm 的图案,经过多次试验,发现功率设置为 70% ,速度 300mm/s ,频率 40kHz 时,能得到清晰、深度合适的标记效果 。
(二)调试定位
当参数设定完成后,就需要进行调试定位,确保激光能准确地在我们期望的位置进行打标 。
首先,要调节焦距。激光打标机通常配备有光头升降装置,通过它可以精确地调节激光头与工件之间的距离,也就是焦距。焦距的准确与否直接影响打标效果,不合适的焦距会导致打标模糊、深度不均匀等问题 。我们可以先将一个与打标工件高度相同的试件放置在工作台上,然后操作光头升降装置,一边观察试件表面的激光光斑变化,当光斑最小时,说明此时焦距调整到位,激光能量最集中,能获得最佳的打标效果 。
接下来,利用红光预览功能来确定打标位置和大小。在打标软件中点击 “红光” 按钮,激光头会发射出红色的光线,形成一个红色方框,这个方框就代表了打标的范围和位置 。我们可以根据实际需求,在软件中对红色方框的位置、大小进行调整,让它准确覆盖我们想要打标的区域 。比如要在一块圆形金属片的中心打标一个 logo,就可以通过软件中的坐标调整功能,将红色方框的中心与金属片的中心对齐,同时根据 logo 的实际尺寸调整方框大小 。
(三)开始打标
一切准备就绪后,就可以点击打标软件中的 “开始” 按钮,正式启动激光打标机进行打标作业了 。
在打标过程中,一定要密切观察打标情况。眼睛要紧盯工件表面,看激光是否按照预设的图案、文字进行打标,标记的线条是否清晰、连贯,深度是否均匀 。同时,还要注意听激光打标机工作时的声音,正常情况下,声音应该是平稳、连续的,如果出现异常的卡顿、尖锐声等,可能表示设备出现了问题 。
一旦发现打标质量出现问题,比如标记模糊、颜色不均匀、有漏刻等情况,要立即点击软件中的 “暂停” 按钮,停止打标作业 。然后仔细检查参数设置是否正确,焦距是否发生变化,工件是否摆放稳定等,找到问题根源并进行调整后,再重新开始打标 。例如,如果发现标记颜色偏浅,可能是功率设置过低,这时就可以适当提高功率,再次进行打标测试 。
(四)打标完成
当打标任务顺利完成后,不要急于离开,还有一些后续工作需要认真完成 。
首先是关闭设备。关闭设备时,要按照一定的顺序进行操作。先按下激光开关按钮,切断激光头电源,这是为了确保激光头不再发射激光,避免对人员和设备造成伤害 。接着,确认工控计算机没有运行任何软件后,正常退出并关机,保护计算机系统和数据安全 。然后按下振镜开关按钮、关闭电脑,最后关闭打标机空气开关主电源,此时电源指示灯会熄灭 。同时盖上镜头盖,防止灰尘、杂物等进入镜头,影响设备性能 。
设备关闭后,还要清理工作台和设备。用干净的抹布擦拭工作台表面,去除打标过程中产生的碎屑、灰尘等杂物 。对于设备外壳,也可以用湿布轻轻擦拭,保持设备外观整洁 。如果在打标过程中使用了一些辅助材料,如夹具、固定胶等,也要及时清理干净,为下一次打标做好准备 。
四、使用技巧与注意事项
(一)技巧分享
在使用激光打标机时,掌握一些实用技巧可以让打标效果更出色,设备使用寿命也更长 。
在打标前,一定要重视材料表面的清洁工作。无论是金属、塑料还是其他材料,表面的灰尘、油污、杂质等都会影响激光与材料的相互作用,进而导致打标效果不佳,比如标记模糊、颜色不均匀等 。我们可以根据材料的特性选择合适的清洁方法,对于金属材料,可以使用酒精、丙酮等有机溶剂,用干净的抹布蘸取适量溶剂,轻轻擦拭表面,去除油污和杂质;对于塑料材料,为了避免溶剂对其造成损伤,可使用温和的清洁剂和柔软的湿布进行擦拭 。
精准定位对于保证打标位置的准确性至关重要。在调试定位阶段,除了利用红光预览功能,还可以借助一些辅助工具来提高定位精度 。比如在打标一些形状规则的工件时,可以使用专门的定位夹具,将工件固定在夹具上,确保每次打标时工件的位置都一致 。如果是在一些不规则的工件上打标,或者对打标位置要求极高的情况,可以使用 CCD 视觉定位系统,它能够通过相机对工件进行拍照,利用图像处理技术精确计算出打标位置,大大提高定位的准确性 。
设备的定期保养是延长其使用寿命、保证打标效果稳定的关键。每天使用结束后,要及时清理设备工作区域,用软毛刷或吹气工具清除工作台上的灰尘、碎屑等杂物,防止这些杂物进入设备内部,影响设备正常运行 。定期检查设备的光学部件,如镜头、反射镜等,若发现有灰尘或污渍,要使用专用的清洁工具和清洁剂进行清洁,保证激光束的传输质量 。同时,还要关注设备的电气系统,检查接线是否松动,及时紧固松动的接线,避免因电气故障引发设备问题 。此外,按照设备使用手册的要求,定期对设备的机械部件进行润滑,减少部件之间的磨损,确保设备运转顺畅 。
(二)安全注意
激光打标机在工作时会发射出高能激光束,这对眼睛和皮肤都有潜在的伤害风险,所以安全问题绝对不容忽视 。
在操作激光打标机时,必须佩戴专业的防护眼镜,这是保护眼睛免受激光伤害的关键措施 。防护眼镜能有效过滤激光波长,阻挡激光束进入眼睛,避免眼睛受到损伤 。不同类型的激光打标机发射的激光波长不同,要根据设备的激光波长选择与之匹配的防护眼镜,确保防护效果 。同时,严禁直视激光束,即使佩戴了防护眼镜,也不要随意去看正在工作的激光束,因为长时间直视仍可能对眼睛造成伤害 。
工作区域的安全也十分重要。要确保工作区域内没有易燃、易爆物品,因为激光打标过程中可能会产生高温,一旦接触到易燃、易爆物品,就容易引发火灾或爆炸事故 。在打标一些可能会产生烟雾或粉尘的材料时,比如木材、塑料等,要保证工作区域通风良好,最好配备专门的烟雾净化设备,及时排出产生的烟雾和粉尘,避免操作人员吸入有害气体,保护身体健康 。此外,设备要放置在平稳、牢固的工作台上,避免在打标过程中因设备晃动而导致打标位置不准确,甚至引发设备故障 。
五、常见问题及解决方法
在使用激光打标机的过程中,难免会遇到一些问题,掌握常见问题的解决方法,能让我们更高效地使用设备。
(一)打标效果模糊
如果打标效果模糊,可能是以下几个原因导致的。首先是焦距问题,激光束聚焦位置不准确,就会使得打标模糊。这时我们需要重新调整焦距,操作光头升降装置,仔细观察工件表面的激光光斑,当光斑达到最小且最清晰时,表明焦距调整到位 。
其次,光学部件有污垢也会影响激光束质量,进而导致打标模糊。我们需要定期清洁光学部件,如镜头、反射镜等。可以使用专用的光学清洁剂和干净柔软的无尘布,轻轻擦拭,去除灰尘、油污等污染物 。
打标参数设置不当同样可能引发这个问题。比如功率过低,激光能量不足,无法清晰地标记材料;速度过快,激光作用时间过短,也会造成标记模糊。我们可以尝试提高功率,比如在原本功率设置的基础上增加 10% - 20% ,同时降低打标速度,从 600mm/s 减到 300mm/s 或更低,看看打标效果是否改善 。
(二)打标深度不够
要是打标深度不够,一方面可能是功率设置较低,激光能量不足以在材料上形成足够深度的标记。我们可以适当提高功率,比如对于金属材料打标深度不够时,将功率从原来的 60% 提高到 70% - 80% ,观察打标深度是否增加 。
另一方面,打标速度过快,激光在材料表面停留时间过短,也难以达到理想的深度。可以降低打标速度,让激光有更多时间作用在材料上 。此外,材料的特性也会影响打标深度,如果材料对激光的吸收性较差,可能需要尝试更换材料,或者在材料表面添加能够增强激光吸收的涂层 。
(三)打标位置偏移
打标位置偏移也是一个常见问题。如果是控制系统参数设置不当,我们需要检查控制系统软件设置,对比实际打标位置与设定位置的偏差,然后重新校准控制系统参数,确保软件与硬件协调一致 。
振镜系统定位误差也可能导致位置偏移,这种情况下,我们要观察打标过程中振镜的运动轨迹,检查振镜电机和反馈装置的运行状态,必要时校正振镜定位,或者更换、修复振镜组件 。
机械结构松动也会引发这个问题,我们可以手动检查设备的固定螺丝和连接部件,看看是否存在松动现象,若有,及时紧固所有连接部位,保证机械结构的稳定性 。另外,工件夹持不稳定,在打标过程中发生移动,也会造成打标位置偏移,所以要检查工件固定装置,优化工件夹持方式,增强固定力度 。