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影响金属激光标记的几个因素

影响金属激光标记的几个因素

激光打标机在金属激光标记中的应用较为广泛,作为生产工艺的一种,激光标记的效果会影响到产品的效果,而影响到金属激光标记效果的因素,主要有激光功率、激光扫描速度、激光脉冲速度。

一、激光打标机激光功率对金属激光标记的影响

激光打标机工作电流与标记宽度、深度的关系。随激光功率的逐渐增大,打标的宽度变宽、深度也相应变大,标记效果也相应变好。当激光器输出功率增加时,激光能量增强,激光与物质的热作用加剧,导致材料熔化,甚至汽化,从而标记痕迹愈为明显。当功率达到8瓦时,可以达到良好的标记效果,当功率进一步增人时,激光标记过的图案颜色与IC本身的颜色大致一致。导致标记质量的下降。所以,在激光标记过程中激光功率值应选择合适。

二、激光扫描速度对金属激光标记的影响

激光扫描速度也对打标宽度、深度有影响。速度这里用步长来表示,步长越大,电机转动的幅度越大,即扫描速度越快。扫描速度大,激光与材料相互作用的时间就短。当扫描速度逐步加快时,由于激光束和材料相互作用的时间减少,使得材料的汽化量减小,从而标记的宽度、深度变浅、标记逐渐模糊。扫描速度过大(步长大于25),激光束与样品作用时间极短,待标记面来不及充分吸收激光能量,故此时标记的深度变化不明显。因此实际加工过程中应根据对标记的目的和需要,确定适当的激光扫描速度值。

三、激光脉冲频率对金属激光标记的影响

激光脉冲重复频率对标记线宽影响基本呈线性。对样品的标记深度存在一个最佳区域,使得标记的深度最大。在脉冲重复频率为18~21kHz,激光标记的深度最为明显。这一现象可解释为:对于光纤激光器,随脉冲重复频率增大时,激光打标的峰值功率降低,而激光的平均输出功率却升高。在脉冲重复频率为5~21kHz,激光脉冲峰值功率较大,被标记材料快速汽化,导致标记的深度增大;脉冲重复频率大于6080kHz,随脉冲重复频率增大,激光的脉冲峰值功率降低,被标记材料由快速汽化逐步过渡为热熔化,故标记的深度减小。因此,脉冲重复频率对标记深度的影响存在一段最佳区域。

上面的分析可以看出激光功率、脉冲重复频率、扫描速度三者之间存在密切的联系;激光功率和脉冲重复频率之间的关系可以这样理解,当重复频率较低时峰值功率就与重复频率无关。因为在这些低重复频率的条件下,脉冲之间有足够的时间使反转粒子数达到最大值。当重复频率较高时,脉宽和脉冲的建立时间就会随着增益的降低而延长,峰值功率开始下降,对于打标的深度造成一定影响。

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