激光知识
怎么选择适合的金属激光打标机:
激光打标机种类繁多,根据激光器不同,我司激光打标机可分为以下几类：
1、 YAG激光打标机（氪灯泵浦Nd:YAG激光器）：MYLP-50L
2、 半导体激光打标机（半导体泵浦激光器）： MYDP-50L
3、 CO2激光打标机（CO2气体激光器）： CO2.30F
加工产品 适合机型
金属及合金 灯泵浦激光打标机(MYLP-50L)
金属及硬合金（轴承等打深度） 灯泵浦激光打标机(MYLP-50L)
磷化及电镀表面 灯泵浦激光打标机(MYLP-50L)
ABS外壳等 灯泵浦激光打标机(MYLP-50L)
油墨（按键等） 半导体激光打标机（MYDP-50L）
环氧树脂(EP：电子元件封装如电容等) 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
普通玻璃 灯泵浦激光打标机(MYLP-50L)
聚氯乙烯(PVC：管材电线等) 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
亚克力(PMMA：透明材料、外壳等) 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
防弹胶(PC：高抗冲要求透明制品) 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
不饱和聚脂（板材、钮扣等） 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
聚氨脂（鞋底、人造皮革、油漆等） 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
有机玻璃（工艺品、日用品） 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
木头纸张 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
皮革、毛皮 二氧化碳激光打标机（CO2.30F）
如您还不能确定选用何种机型，请咨询我公司技术人员，或寄样到我公司进行试样，试样后我们帮你选择合适机型。

激光技术概要：
激光是在 1960 年正式问世的。但是，激光的历史却已有 100 多年。确切地说，在 1893 年，在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。 1917 年爱因斯坦提出 “ 受激辐射 ” 的概念，奠定了激光的理论基础。
1958 年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇怪的现象：当他们将闪光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。由此他们提出了 “ 激光原理 ” ，受激辐射可以得到一种单色性、亮度又很高的新型光源。
1958 年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。
1960 年 7 月 8 日，美国人梅曼 (T. H. Maiman) 发明了世界上第一台红宝石激光器。梅曼利用红宝石晶体做发光材料，用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源，获得了人类有史以来的第一束激光。 从此人们便可获得性质和电磁波相似而频率稳定的光源。研究现代化光通信的时代也从此开始。激光器的英文简称叫 LASER ，意思是 “ 受激发射的光放大 ” 。
1965 年，第一台可产生大功率激光的器件, 二氧化碳激光器诞生。 1967 年，第一台Ｘ射线激光器研制成功。
1997 年，美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。
目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。
何谓激光打标：
激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形、文字。(返回顶部)

激光打标的特点：
由于激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的特性，因此就给激光加工带来如下一些其它方法所不具备的可贵特点
● 由于它是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；
● 激光加工过程中无"刀具"磨损，无"切削力"作用于工件；
● 激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响
极小。因此，其热影响的区小工件热变形小后续加工最小；
● 由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合、对复杂工件进行加工因此它是一种极为灵活的加工方法；
● 生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好 激光加工的优势
激光打标的应用
目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等激光工艺：
◆激光切割工艺：
应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的重要应用领域。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。 激光在工业领域中的应用是有局限和缺点的，比如用激光来切割食物和胶合板就不成功，食物被切开的同时也被灼烧了，而切割胶合板在经济上还远不合算。(返回顶部)

激光焊接工艺：
具有溶池净化效应，能纯净焊缝金属，适用于相同和不同金属材料间的焊接。激光焊接能量密度高，对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。激光焊接，用比切割金属时功率较小的激光束，使材料熔化而不使其气化，在冷却后成为一块连续的固体结构。
◆激光打孔工艺：
激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点，已成为现代制造领域的关键技术之一。在激光出现之前，只能用硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。这样要在硬度最大的金刚石上打孔，就成了极其困难的事。激光出现后，这一类的操作既快又安全。但是，激光钻出的孔是圆锥形的，而不是机械钻孔的圆柱形，这在有些地方是很不方便的。 　　

◆激光打标工艺：
激光打标是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。准分子激光打标是近年来发展起来的一项新技术，特别适用于金属打标，可实现亚微米打标，已广泛用于微电子工业和生物工程。 　　
◆激光去重平衡工艺：
用激光去掉高速旋转部件上不平衡的过重部分，使惯性轴与旋转轴重合，以达到动平衡的过程。激光去重平衡技术具有测量和去重两大功能，可同时进行不平衡的测量和校正，效率大大提高，在陀螺制造领域有广阔的应用前景。对于高精度转子，激光动平衡可成倍提高平衡精度，其质量偏心值的平衡精度可达1%或千分之几微米。 　　

◆激光蚀刻工艺：
比传统的化学蚀刻工艺简单、可大幅度降低生产成本，可加工0.125～1微米宽的线，非常适合于超大规模集成电路的制造。

◆激光调阻工艺：
激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调，精度可达0.01%～0.002%，比传统加工方法的精度和效率高、成本低。激光微调包括薄膜电阻(0.01～0.6微米厚)与厚膜电阻(20～50微米厚)的微调、电容的微调和混合集成电路的微调。 　　

◆激光存储工艺：
激光存储技术是利用激光来记录视频、音频、文字资料及计算机信息的一种技术，是信息化时代的支撑技术之一。 　　

◆激光划线工艺：
激光划线技术是生产集成电路的关键技术，其划线细、精度高(线宽为15～25微米，槽深为5～200微米)，加工速度快(可达200毫米/秒)，成品率可达99.5%以上。 　　

◆激光清洗工艺：
激光清洗工艺的采用可大大减少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品率。 　　

激光热、表处理工艺包括：激光相变硬化、激光包覆、激光表面合金化、激光退火、激光冲击硬化、激光强化电镀、激光上釉，这些技术对改变材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等有重要作用。
激光在电子工业中也得到广泛应用。可以用它来进行微型仪器的精密加工，可以对脆弱易碎的半导体材料进行精细的划片，也可以用来调整微型电阻的阻值。随着激光器性能的改善和新型激光器的出现，激光在超大规模集成电路方面的应用已经成为许多其他工艺所无法取代的关键性技艺，为超大规模集成电路的发展展现出令人鼓舞的前景。
激光技术是高科技的产物，其产生又推动了科学研究的深入发展，并开拓出许多新的学科领域，如非线性光学、激光光谱学、激光化学、激光生物学等。激光被用来研究与生命密切相关的光合作用、血红蛋白、DNA 等的机制。激光还将成为时间和长度的新标准，以后任何高精度的钟表和米尺都可以用某一特定波长的激光束来标定。
激光在核能应用上也将大显身手。乐观的专家们估计，到2020年强大的激光会产生安全经济的热核聚变，这类似恒星内部的核反应过程。如果实现，热核聚变将带来巨大无比的社会和经济效益，能源危机亦将不复存在。到那时，一桶水中的氢聚变后所产生的电力足够一个城市使用。(返回顶部)
目前，激光技术已经融入我们的日常生活之中了。在未来的岁月中，激光会带给我们更多的奇迹。

常见的标记工艺：
常见标刻工艺有化学腐蚀、油墨喷码、机械冲压、机械雕刻、激光掩膜打标、激光振镜打标等：
化学腐蚀：
利用设计好图文模版在工件表面进行电化学腐蚀形成黑色图文标,批量成本低，需要做模板、用到化学腐蚀液，打标精细度差。
油墨喷码打印：
运用带电的墨水微粒，由高压电场偏转的原理，在各种物体表面上喷印上图案文字和数码，有耗材，使用成本高，标识易脱落，精细度较低。
机械冲压：
采用机械的方法，用冲头直接在物体表面冲压。冲头制作费用较高，且图形、文字不能更改，易造成物体变形，适用于大批量不要求精度的金属标识。

◆机械雕刻：
利用电脑自动控制，高强度合金刀头对物体加工。如气动打标机、CNC金属雕刻机等。速度较慢，精度较低，是接触性加工。

◆激光掩膜打标：
类似于照相机成像的原理，利用激光器方形或长方形的光斑透过类似胶片的掩膜，可在高速流水线上将物体表面汽化掉薄薄一层，留下清洗、美观的标记，是一种非接触打印方式。速度较快，需要制作掩膜等。

◆激光振镜打标等：
采用电脑自动控制振镜实现改变激光光路实现对物体表面进行标识。速度快、精度高，目前是较好的一种标识工艺。
激光打标与其它常见工艺标刻的比较与区别:

打标工艺	速度	性能	效果与精度	图像文字变更
激光振镜打标	快	好	精度高效果好	易于变更
激光掩模打标	快	较好	精度较高	不易变更
化学腐蚀	较快	好	精度不高	不易变更
照相腐蚀	较快	好	精度不高	不易变更
喷墨喷码	快	较差	精度较高	易于变更
机械压痕	快	较差	精度不高	不易变更
熔模	快	好	精度差	不易变更
气动冲针	中速	较好	精度不高	易于变更

激光加工知识
激光刚刚诞生不久就被人们称为“解决问题的工具”。科学家们一开始就意识到激光这种奇特的东西，将会要成为这个时代最重要的技术因素。迄今为止，仅仅数十年的初步应用，激光已经对我们的生活方式产生了重大影响。
激光打标技术
激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，是表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的激光光束如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品；由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。

激光加工使用的“刀具”是聚焦后的光点，不需要额外增添其它设备和材料，只要激光器能正常工作，就可以长时间连续加工。激光加工速度快，成本低廉。激光加工由计算机自动控制，生产时不需人为干预。

激光能标记何种信息，仅与计算机里设计的内容相关，只要计算机里设计出的图稿打标系统能够识别，那么打标机就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上。因此软件的功能实际上很大程度上决定了系统的功能。
激光器的结构：
激光器一般包括三个部分。
1 、激光工作介质
　　激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是气体、液体、固体或半导体。在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转世非常有利的。现有工作介质近千种，可产生的激光波长包括从真空紫外道远红外，非常广泛。

2 、激励源
　　为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体系，使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等。各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出，必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多。

3 、谐振腔
　　有了合适的工作物质和激励源后，可实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射强度很弱，无法实际应用。于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射，一块光大部分反射、少量透射出去，以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐射，光被放大。因此，光在谐振腔中来回振荡，造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜子一端输出。

　　下面以红宝石激光器为例来说明激光的形成。工作物质是一根红宝石棒。红宝石是掺入少许 3 价铬离子的三氧化二铝晶体。实际是掺入质量比约为 0.05% 的氧化铬。由于铬离子吸收白光中的绿光和蓝光，所以宝石呈粉红色。 1960 年梅曼发明的激光器所产用的红宝石是一根直径 0.8cm 、长约 8cm 的圆棒。两端面是一对平行平面镜，一端镀上全反射膜，一端有 10% 的透射率，可让激光透出。

　　红宝石激光器中，用高压氙灯作“泵浦”，利用氙灯所发出的强光激发铬离子到达激发态 E3 ，被抽运到 E3 上的电子很快（～ 10 － 8s ）通过无辐射跃迁到 E2 。 E2 是亚稳态能级， E2 到 E1 的自发辐射几率很小，寿命长达 10-3s ，即允许粒子停留较长时间。于是，粒子就在 E2 上积聚起来，实现 E2 和 E1 两能级上的粒子数反转。从 E2 到 E1 受激发射的波长是 694.3nm 的红色激光。由脉冲氙灯得到的是脉冲激光，每一个光脉冲的持续时间不到 1ms ，每个光脉冲能量在 10J 以上；也就是说，每个脉冲激光的功率可超过 10kW 的数量级。注意到上述铬离子从激发到发出激光的过程中涉及到三条能级，故称为三能级系统。由于在三能级系统中，下能级 E1 是
基态，通常情况下积聚大量原子，所以要达到粒子数反转，要有相当强的激励才行。(返回顶部)

激光器的种类
　　对激光器有不同的分类方法，一般按工作介质的不同来分类，在可以分为固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器。另外，根据激光输出方式的不同又可分为连续激光器和脉冲激光器，其中脉冲激光的峰值功率可以非常大，还可以按发光的频率和发光功率大小分类。
1 、固体激光器
　　一般讲，固体激光器具有器件小、坚固、使用方便、输出功率大的特点。这种激光器的工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子，除了前面介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝石榴石（ YAG ）晶体中掺入三价钕离子的激光器，它发射 1060nm 的近红外激光。固体激光器一般连续功率可达 100W 以上，脉冲峰值功率可达 109W 。
2 、气体激光器
　　气体激光器具有结构简单、造价低；操作方便；工作介质均匀，光束质量好；以及能长时间较稳定地连续工作的有点。这也是目前品种最多、应用广泛的一类激光器，占有市场达 60 ％左右。其中，氦－氖激光器是最常用的一种。
3 、半导体激光器
　　半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。目前较成熟的是砷化镓激光器，发射 840nm 的激光。另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等激光器。激励方式有光泵浦、电激励等。这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。在 70 年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体激光器的发展。
4 、液体激光器
　　常用的是染料激光器，采用有机染料最为工作介质。大多数情况是把有机染料溶于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用，也有以蒸气状态工作的。利用不同染料可获得不同波长激光（在可见光范围）。染料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氩离子激光器等。液体激光器工作原理比较复杂。输出波长连续可调，且覆盖面宽是它的优点，使它也得到广泛应用。(返回顶部)

激光简史和我国的激光技术
　　自爱因斯坦 1917 年提出受激辐射概念后，足足经过了 40 年，直到 1958 年，美国两位微波领域的科学家汤斯（ C.H.Townes ）和肖洛（ A.I.Schawlaw) 才打破了沉寂的局面，发表了著名论文《红外与光学激射器》，指出了受激辐射为主的发光的可能性，以及必要条件事实现“粒子数反转”。他们的论文史在光学领域工作的科学家马上兴奋起来，纷纷提出各种实现粒子数反转的实验方案，从此开辟了崭新的激光研究领域。(返回顶部)

　　同年苏联科学家巴索夫和普罗霍罗夫发表了《实现三能级粒子数反转和半导体激光器建议》论文， 1959 年 9 月汤斯又提出了制造红宝石激光器的建议…… 1960 年 5 月 15 日加州休斯实验室的梅曼（ T.H.Maiman ）制成了世界上第一台红宝石激光器，获得了波长为 694.3nm 的激光。梅曼是利用红宝石进体做发光材料，用发光密度很高的脉冲氙灯做激发光源（如图所示），实际他的研究早在 1957 年就开始了，多年的努力终于活动了历史上第一束激光。 1964 年，汤斯、巴索夫和普罗霍夫由于对激光研究的贡献分享了诺贝尔物理学奖。(返回顶部)

　　中国第一台红宝石激光器于 1961 年 8 月在中国科学院长春光学精密机械研究所研制成功。这台激光器在结构上比梅曼所设计的有了新的改进，尤其是在当时我国工业水平比美国低得多，研制条件十分困难，全靠研究人员自己设计、动手制造。在这以后，我国的激光技术也得到了迅速发展，并在各个领域得到了广泛应用。 1987 年 6 月， 1012W 的大功率脉冲激光系统??神光装置，在中国科学院上海光学精密机械研究所研制成功，多年来为我国的激光聚变研究作出了很好的贡献。(顶部)