常見(jiàn)光路運(yùn)動(dòng)型激光標(biāo)刻機(jī)有燈泵浦Nd : YAG激光標(biāo)刻機(jī)、半導(dǎo)體泵浦Nd: YAG激光標(biāo)刻機(jī)、光纖激光標(biāo)刻機(jī)和CO2激光標(biāo)刻機(jī)等。
燈泵浦Nd:YAG激光標(biāo)刻機(jī)采用燈泵浦Nd:YAG固體激光器,其產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)為1064 nm,屬于近紅外光頻段。燈泵浦Nd : YAG固體激光器是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用范圍最廣的一種固體激光器。燈泵浦Nd : YAG激光器采用氪燈作為能量來(lái)源(激勵(lì)器),Nd: YAG作為產(chǎn)生激光的介質(zhì)(工作物質(zhì)),激勵(lì)器發(fā)出的特定波長(zhǎng)的光可以促使工作物質(zhì)發(fā)生能級(jí)躍遷,從而釋放出激光。將釋放的激光能量通過(guò)聲光Q調(diào)制后,形成對(duì)材料進(jìn)行加工的激光束。燈泵浦Nd:YAG激光標(biāo)刻機(jī)因其價(jià)格便宜,在目前的激光標(biāo)刻機(jī)市場(chǎng)中仍占有相當(dāng)大的份額,廣泛應(yīng)用于電子、軸承鐘表、眼鏡、通信產(chǎn)品、電器產(chǎn)品、汽車配件、塑膠按鍵、五金工具、醫(yī)療器械等的標(biāo)刻加工。
半導(dǎo)體泵浦Nd: YAG激光標(biāo)刻機(jī)使用波長(zhǎng)為808 nm的半導(dǎo)體激光二極管(側(cè)面或端面)泵浦Nd: YAG介質(zhì),使介質(zhì)產(chǎn)生大量的反轉(zhuǎn)粒子在Q開(kāi)關(guān)的作用下形成波長(zhǎng)1064 nm的巨脈沖激光輸出。與燈泵浦激光標(biāo)刻機(jī)相比,半導(dǎo)體泵浦Nd: YAG激光標(biāo)刻機(jī)具有較好的穩(wěn)定性和光束模式、更優(yōu)良的標(biāo)刻質(zhì)量、更高的電光轉(zhuǎn)換效率、省電、不用換燈、無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),在很多應(yīng)用領(lǐng)域正逐漸取代燈泵浦Nd: YAG激光標(biāo)刻機(jī),但其價(jià)格相對(duì)較高。
光纖激光標(biāo)刻機(jī)中,光纖激光器輸出波長(zhǎng)為1064nm的激光,經(jīng)高速掃描振鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)刻功能。光纖激光標(biāo)刻機(jī)電光轉(zhuǎn)換效率高,達(dá)20%以上(燈泵浦Nd: YAG激光標(biāo)刻機(jī)的電光轉(zhuǎn)換效率為3%左右),整機(jī)耗電是燈泵浦固體激光標(biāo)刻機(jī)的1/10左右,大大節(jié)省能耗。由于光纖激光器散熱性能好,采用風(fēng)冷方式冷卻,不需空調(diào)和水循環(huán)系統(tǒng),同時(shí)光纖可盤(pán)繞,因此整機(jī)體積小巧。輸出光束質(zhì)量好,可以做到基橫模(TEM。o)輸出,聚焦光斑直徑不到20μm,發(fā)散角是半導(dǎo)體泵浦Nd: YAG激光器的1/4左右,特別適用于精細(xì)、精密標(biāo)刻。諧振腔無(wú)光學(xué)鏡片,具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、可靠性高等性能。加工速度快,是傳統(tǒng)標(biāo)刻機(jī)的2~ -3倍。設(shè)備使用壽命長(zhǎng),適用于惡劣環(huán)境工作。光纖激光標(biāo)刻機(jī)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于塑膠按鍵、塑膠按鈕、充電器、手機(jī)透光按鍵等的標(biāo)刻工作,特別適用于深度、光滑度、精細(xì)度要求較高的領(lǐng)域,如鐘表、模具行業(yè),及位圖標(biāo)刻等。
市面上的CO2激光標(biāo)刻機(jī)又分為振鏡掃描式和X-Y掃描式兩種。振鏡掃描式CO,激光標(biāo)刻機(jī)的早一代產(chǎn)品采用玻璃管CO2激光器,目前已得到廣泛應(yīng)用。玻璃管CO激光標(biāo)刻機(jī)的一 個(gè)很大的缺點(diǎn)是其激光器的壽命只有1000 h,不能很好地滿足大批量的生產(chǎn)。振鏡掃描式CO2激光標(biāo)刻機(jī)采用的另一種激 光器是射頻激勵(lì)CO激光器,其壽命長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)~4萬(wàn)小時(shí),并且標(biāo)刻速度快、線條精細(xì)。它具有良好的性能,可配套流水線在線完成標(biāo)刻作業(yè)(也就是常說(shuō)的飛行標(biāo)刻),大大提高了生產(chǎn)效率,因面得到了很快的發(fā)展。
生產(chǎn)產(chǎn)家一般把X-Y掃描式CO2激光標(biāo)刻機(jī)稱為激光雕刻機(jī)或激光雕刻切割一體機(jī),是CO2激光標(biāo)刻機(jī)較早出現(xiàn)的產(chǎn)品。與振鏡掃描式相比,其最大優(yōu)勢(shì)是加工幅面大(如典型加工幅面為900 mmX 600 mm,遠(yuǎn)大于最常見(jiàn)場(chǎng)鏡F=160 mm時(shí)振鏡式標(biāo)刻機(jī)110 mm X110mm的加工幅面),標(biāo)刻深度較深,同時(shí)還可用于切割加工。