激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光對(duì)工件進(jìn)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),從而留下性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。
激光打標(biāo)技術(shù)是激光加工的應(yīng)用領(lǐng)域之一。激光打標(biāo)可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級(jí),這對(duì)產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。準(zhǔn)分子激光打標(biāo)是來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),特別適用于金屬打標(biāo),可實(shí)現(xiàn)亞微米打標(biāo),已廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。
激光打標(biāo)是用激光束在各種不同的物質(zhì)表面打上的標(biāo)記。打標(biāo)的效應(yīng)是通過(guò)表層物質(zhì)的蒸發(fā)露出深層物質(zhì),或者是通過(guò)光能導(dǎo)致表層物質(zhì)的化學(xué)物理變化而"刻"出痕跡,或者是通過(guò)光能燒掉部分物質(zhì),顯出所需刻蝕的圖案、文字。
公認(rèn)的原理是兩種:
“熱加工”具有較高能量密度的激光束(它是集中的能量流),照射在被加工材料表面上,材料表面吸收激光能量,在照射區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生熱激發(fā)過(guò)程,從而使材料表面(或涂層)溫度上升,產(chǎn)生變態(tài)、熔融、燒蝕、蒸發(fā)等現(xiàn)象。
“冷加工”具有很高負(fù)荷能量的(紫外)光子,能夠打斷材料(特別是有機(jī)材料)或周圍介質(zhì)內(nèi)的化學(xué)鍵,至使材料發(fā)生非熱過(guò)程破壞。這種冷加工在激光標(biāo)記加工中具有特殊的意義,因?yàn)樗皇菬釤g,而是不產(chǎn)生"熱損傷"副作用的、打斷化學(xué)鍵的冷剝離,因而對(duì)被加工表面的里層和附近區(qū)域不產(chǎn)生加熱或熱變形等作用。例如,電子工業(yè)中使用準(zhǔn)分子激光器在基底材料上沉積化學(xué)物質(zhì)薄膜,在半導(dǎo)體基片上開(kāi)出狹窄的槽。
工作原理不同:
1.燈泵浦YAG激光打標(biāo)機(jī): 采用氪燈作為能量源(激勵(lì)源),ND:YAG作為產(chǎn)生激光的介質(zhì),發(fā)出特定波長(zhǎng)可以促使工作物質(zhì)生產(chǎn)能級(jí)躍遷釋放出激光,將激光能量放大后就形成對(duì)材料加工的激光束。
2.CO2激光打標(biāo)機(jī): 采用CO2氣體充入放電管作為產(chǎn)生激光的介質(zhì),在電極上加高電壓,放電管中產(chǎn)生輝光放電,致使使氣體分子釋放出激光,將激光能量放大后就形成對(duì)材料加工的激光束。
3.半導(dǎo)體側(cè)泵YAG激光打標(biāo)機(jī):使用波長(zhǎng)為 808nm 半導(dǎo)體激光二極管泵浦 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)1064nm 的巨脈沖激光輸出,電光轉(zhuǎn)換效率高。
4.半導(dǎo)體端泵YAG激光打標(biāo)機(jī):直接從激光晶體的端面將半導(dǎo)體泵浦光(808nm)泵入,經(jīng)光學(xué)鏡組輸出產(chǎn)生激光。使行光轉(zhuǎn)換效率大大提高。
5.光纖激光打標(biāo)機(jī):由光纖直接輸出激光。
6.綠色激光打標(biāo)機(jī):綠光激光打標(biāo)機(jī)是采用國(guó)際上的使用波長(zhǎng)為532nm的激光泵浦技術(shù)(側(cè)面泵浦或端面泵浦)研制而成。