激光打标机参数设置详解总结汇报

光纤激光打标机一、引言

激光打标机作为一种高精度、高效率的标记设备，在众多行业中得到了广泛应用。其通过激光束在材料表面进行标记，具有永久性、清晰度高、无污染等优点。然而，要实现理想的打标效果，合理设置激光打标机的参数至关重要。本次汇报将对激光打标机的类型、应用场景以及参数设置进行详细讲解。

二、激光打标机类型介绍

（一）CO₂激光打标机

1.工作原理：以 CO₂气体为工作介质，在电极上加高压使气体放电，产生波长为 10.64um 的激光。激光能量经放大后，通过振镜扫描和 F - Theta 镜聚焦，在电脑和控制卡的控制下在工件表面进行标刻。

2.特点：

◦属于通用机型，后聚焦方式，体积小，集成化程度高。

◦适用于绝大多数非金属材料打标，如纸质包装、塑料制品、标签纸、皮革布料、玻璃陶瓷、树脂塑胶、竹木制品、PCB 板等。

◦CO₂玻璃管激光打标机的激光器寿命较短，一般为 5000 小时；CO₂射频激光打标机的激光器寿命长，可达 2 - 4 万小时，且打标速度快、线条精细，可配套生产线作业（飞行打标）。

（二）半导体激光打标机

1.工作原理：利用半导体材料的光电效应产生激光，通过光学系统将激光聚焦到工件表面进行打标。

2.特点：

◦电光转换效率高，能耗低。

◦光束质量较好，标记精度高，可实现精细打标。

◦设备体积小，维护简单，运行成本低。适用于金属及部分非金属材料的打标，如电子元器件、五金制品、首饰饰品等。

（三）光纤激光打标机

1.工作原理：采用掺镱光纤作为增益介质，通过泵浦源输入能量，产生高能量密度的激光束，经光纤传输后聚焦到工件表面进行打标。

2.特点：

◦光束质量好，聚焦光斑小，可实现高分辨率、高精度的打标。

◦光纤传输损耗小，激光能量利用率高，设备稳定性好。

◦能适应恶劣的工作环境，免维护时间长。广泛应用于金属材料的打标，如不锈钢、铝合金、铜等，在电子、汽车、航空航天等行业应用较多。

（四）YAG 激光打标机

1.工作原理：以 YAG 晶体作为激光增益介质，通过氙灯或半导体泵浦源进行泵浦，产生激光并对工件进行打标。

2.特点：

◦输出功率较高，可实现较深的标记深度。

◦能产生高能量的脉冲激光，适用于对深度、粗糙度有较高要求的材料加工。但设备体积较大，能耗较高，维护相对复杂。常用于金属材料的深度打标、雕刻以及一些特殊材料的加工。

三、激光打标机应用场景

（一）电子行业

1.电子元器件标记：在电阻、电容、电感、集成电路等电子元器件表面标记型号、规格、生产日期、二维码等信息，便于产品追溯和质量管控。

2.手机通讯产品：在手机外壳、按键、电池等部件上打标品牌 logo、型号、序列号等，提升产品外观质感和品牌辨识度。

（二）五金制品行业

1.工具配件：对螺丝刀、扳手、钳子等工具进行标记，标注品牌、规格、硬度等参数，方便用户识别和使用。

2.精密器械：在医疗器械、光学仪器等精密器械的零部件上打标，要求标记精度高、清晰度好，以满足产品质量和安全标准。

（三）汽车配件行业

1.发动机缸体、缸盖：标记发动机编号、生产日期、零件批次等信息，用于车辆生产管理和售后服务。

2.汽车轮毂：打标轮毂规格、生产批次、二维码等，便于质量追溯和产品管理。

（四）塑胶按键行业

在各种塑胶按键上打标字符、图案，如遥控器按键、键盘按键等，具有耐磨、清晰的特点，提升产品的使用性能和外观质量。

（五）建材行业

1.PVC 管材：在管材表面标记规格、品牌、生产日期、使用说明等信息，方便施工和产品质量追踪。

2.玻璃、陶瓷制品：对玻璃器皿、瓷砖、洁具等进行装饰性标记或产品标识，增加产品附加值。

（六）食品、药品、酒行业

1.食品包装：标记生产日期、保质期、配料表、溯源码等信息，保障食品安全和消费者权益。

2.药品包装：在药盒、药瓶上打标药品名称、规格、生产日期、有效期、批准文号等，满足药品监管要求。

3.酒类包装：打标品牌 logo、酒精度、净含量、生产日期等，提升产品形象和品牌价值。

四、激光打标机应用参数设置

（一）激光功率

1.作用：决定激光束作用在材料上的能量强度，直接影响标记的深度和清晰度。

2.设置参考：

◦金属材料：如不锈钢、铝等，功率可设为 60% - 90%。对于需要深刻或清除厚表面氧化层的情况，可适当提高功率；但功率过高可能损伤材料或产生毛刺。

◦塑料材料：功率一般为 30% - 60%。由于塑料对热敏感，功率过高易导致材料变形、烧焦。

（二）打标速度

1.作用：决定激光头在材料表面移动的速度，影响标记的效率和质量。

2.设置参考：

◦金属深刻：速度为 200 - 400mm/s。慢速可使激光作用时间长，适合获得较深的标记。

◦塑料打标：速度为 400 - 1000mm/s。快速打标可减少对塑料的热影响，适用于浅刻或快速生产。需注意速度与功率和频率需匹配，速度过快可能导致标记浅淡或缺失细节。

（三）激光频率

1.作用：指单位时间内激光脉冲的次数，影响材料的热输入和标记效果。

2.设置参考：

◦金属材料：频率为 20 - 60kHz。高频率适合标记表面光滑、对热影响小的金属材料，可使标记更精细；低频率适合金属深刻或粗糙表面标记。

◦非金属材料（如塑料）：频率为 10 - 30kHz。频率过高可能导致热积累，损坏材料；频率过低可能导致标记粗糙或点阵不连续。

（四）填充方式和密度

1.填充方式：

◦单线填充：适合简单标记，速度快但标记效果一般，常用于线条类标记。

◦双线填充：可提高标记的对比度和细致程度，适用于对标记质量要求较高的场合。

◦网格填充：适合大面积标记，但效率相对较低，常用于填充较大的图形区域。

1.填充密度（线间距）：

◦小间距（0.01 - 0.05mm）：适合高对比度、高精度标记，可使标记更加清晰、细腻。

◦大间距（0.1 - 0.2mm）：适合快速标记或粗略标记，能提高打标效率，但标记的精细度会降低。一般高精度要求时，填充间距设置为 0.03mm；一般标记时，填充间距设置为 0.1mm。

（五）焦距调整

1.作用：决定激光的聚焦点位置，对标记的清晰度和能量密度起着关键作用。

2.调整方法：使用焦距标尺或调焦模块，确保激光束准确聚焦在材料表面。在标记过程中，若发现标记边缘模糊，可能需要重新校准焦距。根据激光镜片的焦距规格（如 F - Theta 100mm 或 200mm），调整至最佳标记距离。

（六）偏振镜角度与振镜速度

1.偏振镜角度：确保激光束以正确角度入射到振镜系统，避免光束偏移或标记失真，保证打标质量。

2.振镜速度：一般默认设置即可，在特殊情况下需要调整时，要确保其与打标速度相匹配，以实现稳定、高效的打标过程。

（七）其他高级参数

1.脉宽（Pulse Width）：

◦短脉宽：适合高精度浅刻，能够在材料表面形成精细的标记，对材料的热影响较小。

◦长脉宽：适合深刻或高能量加工，可使激光能量更深入地作用于材料，获得较大的标记深度，但可能会对材料周围产生较大的热影响区域。

1.功率模式：

◦恒定功率模式：适合加工均匀材料，能保证在整个打标过程中激光功率稳定，标记效果一致。

◦脉冲功率模式：适合热敏感材料，通过控制脉冲的能量和频率，减少对材料的热积累，降低材料受损的风险。

五、常见材料的参数参考

六、总结

激光打标机参数的合理设置是实现高质量、高效率打标作业的关键。不同类型的激光打标机适用于不同的材料和应用场景，在设置参数时，需要综合考虑材料特性、加工要求以及设备性能等因素。通过不断实验和优化参数，能够获得最佳的标记效果，满足多样化的生产需求。同时，定期对激光打标机进行维护和清洁，确保设备处于良好的工作状态，也是保证打标质量的重要环节。在实际应用中，应根据具体情况灵活调整参数，充分发挥激光打标机的优势，为企业创造更大的价值。