目前各种金属的激光加工几乎都使用Nd∶YAG激光打标机。然而低功率CO2激光打标机也能在多种金属材料上打标,包括低碳钢和不锈钢、铬镍铁合金以及钛等。
在金属上打标通常使用50~200W的CO2激光打标机。激光打标的类型有表面熔化型和非表面熔化型两种。在非表面熔化中,当材料由聚焦激光束加热时,由表面氧化作用形成变色的标记;而在表面熔化中,需要增加激光辐照能量以使金属材料表面熔化,熔化的金属再凝固形成标记。形成的标记类型由激光能量输入、激光打标的保护气体种类和所用材料等因素决定。
用60W CO2激光打标机在316型不锈钢上打印的标记:表面熔化型激光标记,非表面熔化型标记因为在金属上打标是一个高能处理过程,因此光斑尺寸越小,透镜焦距越短,打出的标记质量就越高,打标周期也相对短。但这要以缩小整个打标场尺寸为代价。对于钢材来说,最大的实用光斑直径为300,最小约为100。这些光斑的大小使激光打标场的尺寸(直径)分别约为4in和12in。100光斑的功率密度是300 靘 光斑的9倍。很明显,透镜焦距和激光打标场尺寸最小化能显著缩短打标周期。
表面粗糙度高的喷砂金属,其光反射比光洁表面少,因而打标时需要输入的激光能量也少。裸铝、赤铜和黄铜不能直接用低功率CO2激光打标机打标,但经过阳极氧化或喷涂的表面可用较低功率(10W量级)的CO2激光打标机打印出清晰的标记。
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