激光打标的三种方式

有三种主要的激光束传输系统用于在物体表层产生标记，目前国内的激光打标按其工作方式可分为掩模式打标、阵列式打标和扫描式打标。

掩模式打标

掩模标记法又叫投影式标记法。系统由激光器、掩模板和成像透镜组成，其原理是在一块模板上，将待打的数字 ，字符 ，条码，图像等雕空 ，做成掩膜。将激光经望远镜的扩束，均匀地照在事先傲好的掩模板上，光从掩模板上雕空部分通过，把没有雕空的部分遮住。透过掩模的光用透镜聚焦在待打标工件表面上，然后在工件表面进行标记。

优缺点

通常每个脉冲即可打出包含多个符号的完整标记，受激光辐射的材料表面被迅速加热汽化或产生化学反应，发生颜色变化形成可分辨的清晰标记，对于大批量产品，可在生产线上直接进行激光打标；缺点是打标灵活性差，能量利用率低，每次更换图案需要重新制作掩模，制作掩模费时费力，效率低下。

点阵式标记法

阵列式打标系统使用几台小型激光器同时发射脉冲，经反射镜和聚焦透镜后，使几个激光脉冲在被打标材料表面上烧蚀（熔化）出大小及深度均匀的小凹坑，每个字符、图案都是由这些小圆黑凹坑构成的，一般是横笔划 5 个点，竖笔划 7 个点，从而形成 5×7 的阵列。阵列式打标一般采用小功率射频激励 CO2激光器，其打标速度最高可达 6000字符／秒，因而成为高速在线打标的理想选择，其缺点是只能标记点阵字符，且只能达到 5×7 的分辨率，对于汉字无能为力。

静态打标

掩模和点阵式光束传输系统的主要缺点是，它们生成的代码都是静态的，相比之下，将激光束像笔一样写在产品的表面，是一种更通用的光束传输原理。因此，扫描式标记技术现在已经成为最受欢迎的技术。

振镜扫描式标记法

振镜式标记法是将激光束入射到两反射镜(振镜)利用计算机控制扫描反射镜，这两个反射镜可分别沿X-Y轴扫描，在一个确定的平面上打出数字、文字、图形等。标记面积可大可小，可同时标记几个小零件，也可以对一个零件标记出多种文字和图案。简言之，扫描法就是利用激光这只“笔”在需要加工的工件上进行刻写。扫描打标系统中，计算机对图形、文字的处理通常是采用矢量来表示图形和文字，即用有向线段画出各种各样的图形和文字。

这种方法采用了计算机高级图形系统对图形的处理方式，具有作图效率高、图形精度好等特点，并且能够无失真、无变形的放大和缩小图形。但是扫描标记在实际加工中除了材料的因素外，打标面积的分辨率、激光功率、打标速度等参数会对质量产生影响，各参数简互相作用、互相制约。

激光器分类

1. 振镜扫描式打标系统一般使用连续光泵工作波长为1.06μm 的 Nd:YAG 激光器，输出功率为 10～120W，激光输出可以是连续的。
2. 近年发展的射频激励 CO2激光器，也被用于振镜扫描式激光打标机。Nd:YAG 激光器和 CO2 激光器的缺点是对材料的热损伤及热扩散比较严重，产生的热边效应常会使标记模糊。
3. 准分子激光器产生的紫外光打标时，不加热物质，只蒸发物质的表面，在表面组织产生光化学效应，而在物质表层留下标记。所以，用准分子激光打标时，标记边缘十分清晰。由于材料对紫外光的吸收大，激光对材料的作用只发生在材料的最表层，对材料几乎没有烧损现象，因此准分子激光器更适合于材料的标记。

振镜扫描式打标因其应用范围广，可进行矢量打标和点阵打标，标记范围可调，而且具有响应速度快、打标速度高（每秒钟可打标几百个字符）、打标质量较高、光路密封性能好、对环境适应性强等优势已成为主流产品，并被认为代表了未来激光打标机的发展方向，具有广阔的应用前景。