激光打標(biāo)設(shè)備的核心是激光打標(biāo)控制系統(tǒng),因此,激光打標(biāo)的發(fā)展歷程就是打標(biāo)控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程。從1995年到2003年短短的8年時(shí)間,控制系統(tǒng)在激光打標(biāo)領(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時(shí)代、轉(zhuǎn)鏡時(shí)代和振鏡時(shí)代,控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機(jī)控制到實(shí)時(shí)處理、分時(shí)復(fù)用的一系列演變,如今,半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現(xiàn)和發(fā)展又對(duì)光學(xué)過(guò)程控制提出了新的挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)鏡時(shí)代
由于看到大幅面系統(tǒng)的一系列缺點(diǎn),在高速振鏡技術(shù)還沒(méi)有在中國(guó)廣泛普及的情況下,一些控制工程師自行開(kāi)發(fā)了由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng),其工作原理是將從諧振腔中導(dǎo)出的激光通過(guò)擴(kuò)束,經(jīng)過(guò)成90°安裝的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的金鏡的反射,由F-theta場(chǎng)鏡聚焦后輸出作用于處理對(duì)象上,金鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)使工作平面上的激光作用點(diǎn)分別在X、Y軸上移動(dòng),兩個(gè)鏡面協(xié)同動(dòng)作使激光可以在工作平面上完成直線(xiàn)和各種曲線(xiàn)的移動(dòng)。這種控制過(guò)程無(wú)論從速度還是定位精度來(lái)說(shuō)都遠(yuǎn)超過(guò)大幅面,因此在很大程度上能滿(mǎn)足工具行業(yè)對(duì)激光控制的要求,雖然同當(dāng)時(shí)國(guó)際上流行的振鏡式掃描系統(tǒng)還有比較明顯的差距,但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)這種設(shè)計(jì)思路的出現(xiàn)和逐步完善代表著中國(guó)激光應(yīng)用的一個(gè)里程碑,是中國(guó)完全能自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)激光應(yīng)用設(shè)備的典型標(biāo)志。直到振鏡在中國(guó)大規(guī)模應(yīng)用的興起,這種控制方式才逐步退出中國(guó)激光應(yīng)用的舞臺(tái)。
伴隨著激光設(shè)備的迅速發(fā)展,紫外激光打標(biāo)機(jī)功率的提高,紫外激光打標(biāo)機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用于超精細(xì)加工高端市場(chǎng),iPhone、化妝品、藥品、食品及其他高分子材料的包裝瓶表面打標(biāo);柔性PCB板打標(biāo)、劃片;硅晶圓片微孔、盲孔加工;LCD液晶玻璃、玻璃器皿表面、金屬表面鍍層、塑膠按鍵、電子原件、禮品、通訊器材、建筑材料等多個(gè)領(lǐng)域。
紫外激光加工進(jìn)程稱(chēng)為“光蝕”效應(yīng),“冷加工”具有很高負(fù)荷能量的(紫外)光子,能夠打斷資料或周?chē)橘|(zhì)內(nèi)的化學(xué)鍵,至使資料發(fā)作非熱進(jìn)程損壞。這種冷加工在激光符號(hào)加工中具有特別的含義,因?yàn)樗皇菬釤g,而是不發(fā)生"熱損傷"副作用的、打斷化學(xué)鍵的冷剝離,因此對(duì)被加工外表的里層和鄰近區(qū)域不發(fā)生加熱或熱變形等作用。所加工出來(lái)的資料具有潤(rùn)滑的邊緣和極低限度的碳化.
工業(yè)化大批量自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)環(huán)境下,紫外激光打標(biāo)機(jī)因?yàn)槠涔赓|(zhì)量,峰值高,脈寬窄,加工過(guò)程熱影響小等優(yōu)勢(shì),在電光轉(zhuǎn)換效率更高的條件下,成為工業(yè)加工制造生產(chǎn)商的寵兒,能滿(mǎn)足工業(yè)化大批量生產(chǎn)的需求打標(biāo)。