一般在激光打标中,激光光束的焦点要落在材料表面才能获得最佳的对比度。然而也有一些例外,如木材料的打标,将材料稍稍偏离焦点反而会获得更好的对比度。这是因为发散的较大光斑降低了激光的功率密度,增加的材料表面的加热燃烧,而小光斑大功率密度会将过多的能量浪费在汽化木材上,反而适得其反。然而我们也需要权衡这种做法的利弊,较大的失焦光斑会使标识的清晰度降低,损失部分细节。
为了验证这一效果,我们在两块木板上打上相同的图像,一个将激光完全对焦在木板上,另一个则稍稍偏离焦点,看看两个标识在对比度上有何不同。整个打标系统由一个FH Flyer打标头和一台48-2 (25 W)激光器组成,均由WinMark Pro激光打标软件控制。打标头上配有焦距为200mm的透镜,可提供290µm (0.011”)的光斑大小。
打标文件为一个导入的.eps矢量图像——一辆消防车和TrueType®字体的文本。我们在软件中创建112.5 mm x 139.7 mm (4.43” x 5.5”)的边界,功率设为25 W,打标速度设为254毫米每秒 (10 in/sec)
图2 在光束焦点打出的图像,细节精细清晰,但对比度较低
图3 在失焦11 mm处打出的图像,虽然细节有所损失,但对比度却大大增加
上图为在焦点打出的图像,下图为偏离焦点11 mm (0.43”)打出的图像。偏离焦点后,对比度明显增加了,线条也略微变粗。两者的打标时间相同,均为28.89秒,在本情况中,稍稍偏离焦点所打出的标识可使图像更为逼真,跃然于木板之上。
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