分类激光打标方式

目前，用于激光打标机的激光器主要有CO₂激光器、YAG激光器、半导体激光器、光纤激光器、紫外激光、准分子激光器等，分别适用于不同的材料。激光打标机根据激光束运动与否，可以分为定光式和动光式两大类。定光式打标有掩模式和阵列式，动光式打标主要有扫描式和点阵式激光飞行打标。特殊用途的准分子激光打标。

（1）掩模式激光打标 掩模式打标又叫投影式打标。掩模式打标系统由激光器、掩模板和成像透镜组成。一般采用CO₂激光器和YAG激光器。掩模式打标主要优点是一个激光脉冲一次就能打出一个完整的、包括几种符号的标记，因此打标速度快。对于大批量产品，可在生产线上直接打标。缺点是打标灵活性差，能量利用率低（图18-5）。

图18-5 掩模式激光打标原理图

图18-6 阵列式激光打标原理图

图18-7 机械扫描式激光打标原理图

（2）阵列式打标 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/s，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或者7×7的分辨率，对于汉字无能为力（图18-6）。(www.xing528.com)

（3）扫描式激光打标 扫描式激光打标系统由计算机、激光器和X-Y扫描机构三部分组成，通常X-Y扫描机构有两种结构型式：一种是机械扫描式（图18-7），另一种是振镜扫描式（图18-8）。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。

（4）点阵式激光飞行打标 点阵式激光飞行打标方式因为激光束只能在一维方向偏转，所以只能实现在线打标，利用生产线自身的运动速度实现二维打标，并且由于二维速度的合成，所标识字符不可避免地要发生一定的倾斜，尤其在生产线速度较高时，这种情况更加明显，甚至不能标记字符。这种打标方式相对于前面介绍的阵列式打标，在体积上更小，且可以标记汉字，打标速度也较高，对于在线打标具有比较大的应用前景（图18-9）。

图18-8 振镜扫描式激光打标原理图

图18-9 点阵式激光飞行打标原理图

（5）准分子激光打标 由于连续固体激光器和CO₂激光器对材料的热损伤及热扩散比较严重，所以对一些特殊材料如：高压电缆和大规模集成电路等物质无法进行加工，以免其性能遭到破坏。而准分子激光器却弥补了这种不足。准分子激光器有三个输出波长，即193nm（ArF）、248nm（XeC1）、351nm（XeF）。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。此外由于准分子激光具有很短的脉冲宽度，它对材料的热影响是很表层的，因此很多人称该激光器为“冷激光源”。它可以避免激光对材料内部表面作用区周围的热损伤、微裂缝及材料的逆流。波长短、相干性差和热扩散小这些特性使得准分子激光更适合于某些特殊材料，尤其是半导体材料的微加工。