3D激光打標(biāo)機技術(shù)原理解析

一、3D激光打標(biāo)機的誕生
　　3D激光打標(biāo)是激光表面凹陷加工方式，與傳統(tǒng)2D激光打標(biāo)相比，3D打標(biāo)對加工對象的表面平整度要求已經(jīng)大幅度降低，可加工的效果更豐富多彩，更多的有創(chuàng)意的加工工藝應(yīng)運而生。3D激光打標(biāo)技術(shù)蓬勃發(fā)展，在行業(yè)內(nèi)受到大量關(guān)注，部分具有前瞻性眼光的行業(yè)企業(yè)也在加緊進行3D激光打標(biāo)產(chǎn)品的研發(fā)；在未來的數(shù)年內(nèi)來看，激光打標(biāo)必將由2D逐漸過渡到3D,3D激光打標(biāo)必將深入到人們生活的各個領(lǐng)域。
　　二、3D激光打標(biāo)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(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記。激光打標(biāo)可以標(biāo)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(biāo)的激光束由激光器產(chǎn)生，經(jīng)過一系列光學(xué)傳導(dǎo)與處理，最終通過光學(xué)鏡片進行光束聚焦，然后將聚焦后的高能量光束偏轉(zhuǎn)到待加工物體表面的指定位置，形成凹陷的永久痕跡。傳統(tǒng)2D激光打標(biāo)采用的是后聚焦方式，一般只能在指定范圍內(nèi)進行平面打標(biāo)。新型3D激光打標(biāo)機的問世解決了2D激光打標(biāo)機長期以來這一固有的缺陷，3D激光打標(biāo)機采用先進的前聚集方式，多出了動態(tài)聚焦座，這采取光原理學(xué)，類像蠟燭成像的工作原理，通過軟件控制和移動動態(tài)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(xiàn)對高低不同物體的準(zhǔn)確表面聚焦加工。
　　三、3D激光打標(biāo)行業(yè)應(yīng)用
　　1、大范圍刻印
　　3D打標(biāo)采用前聚焦光學(xué)模式，使用較大的X，Y軸偏轉(zhuǎn)鏡片，因此可以允許傳導(dǎo)的激光光斑更大，聚焦精度更好，能量效果更佳；若3D打標(biāo)在與2D打標(biāo)在同等聚焦精度工作時，可打標(biāo)范圍可以更大。
　　只要預(yù)先設(shè)置好工件形狀，僅切換設(shè)定就可以對應(yīng)不同產(chǎn)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(biāo)即可完成。
2、深雕刻印
　　傳統(tǒng)2D打標(biāo)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打標(biāo)能量會急劇的下降，嚴(yán)重影響了深雕的效果和效率。對于傳統(tǒng)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。3D打標(biāo)進行深雕加工，不存在上述問題，既保證了效果，又提升了效率，同時省去了電動升降臺的成本
 
2D焦距固定方式 3D自動調(diào)焦方式
　　隨著激光刻劃的進行，被加工面漸漸遠(yuǎn)離焦點，進人無法完全傳遞能量的狀態(tài)。在進行刻劃的同時自動調(diào)整焦距。對加工面始終以最高密度能量進行刻印。
　　3、高低面刻印
　　在目前的傳統(tǒng)2D打標(biāo)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(xiàn)一次成型的標(biāo)刻。運用3D激光打標(biāo)機的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)在工件有高度落差的情況下，一次成型的打標(biāo)，即使在斜型坡度上，也可以保持加工的一致性，使加工內(nèi)容不變形、不形成色差。極大的方便了立體結(jié)構(gòu)的工件的雕刻，減少了工藝的工序，提升了打標(biāo)的效率。
 
4、任意曲面刻印
　　由于3D打標(biāo)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(xiàn)的曲面打標(biāo)成為可能。使用3D以后，一定弧度內(nèi)的圓柱打標(biāo)可以一次完成，大大提升了加工效率。再者，在現(xiàn)實生活中，許多零件的表面形狀并不規(guī)則，有些零件表面高度差異還頗大，對于2D打標(biāo)加工就真的無能為力了，此時，3D打標(biāo)的優(yōu)勢會顯得更加明顯。
 
5、彩雕刻印
　　在同一個平面，可以實現(xiàn)打黑打白，甚至多色打標(biāo)，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(biāo)，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(biāo)用戶，即使無需曲面打標(biāo)等高級特性，3D打標(biāo)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(biāo)概述
　　3D激光打標(biāo)機采用進口核心器件，配置高速、高精度3D振鏡，結(jié)合我公司自主開發(fā)的3D專用軟件及控制系統(tǒng)，完美實現(xiàn)對任意曲面工件的精細(xì)加工，無離焦點現(xiàn)象;也可對深度雕刻焦點實時追蹤，使加工效率及質(zhì)量較傳統(tǒng)2D打標(biāo)機更優(yōu)。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(huán)氧樹脂等材料的打標(biāo)、深雕。能廣泛應(yīng)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(chǎn)品、衛(wèi)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(yè)。目前大多數(shù)行業(yè)對于產(chǎn)品的外觀與實用性的需要 ，空間曲面越來越多地出現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計中，對于3D激光打標(biāo)機的需求也會日益增加，相信未來有一天3D激光打標(biāo)機將成為市場上的主流產(chǎn)品，真正意義上全面實現(xiàn)3D標(biāo)記功能，引領(lǐng)激光加工進入新紀(jì)元。

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