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半導(dǎo)體激光泵浦全固態(tài)激光器(DPSSL)進(jìn)行激光打標(biāo)的工作原理是利用大功率半導(dǎo)體量子阱激光器代替氣體燈泵浦固態(tài)晶體為增益介質(zhì)激光諧振腔,使之產(chǎn)生新波長(zhǎng)的激光,在利用晶體備頻混頻交應(yīng)產(chǎn)生SHG、THG等波長(zhǎng)的激光。通過(guò)設(shè)計(jì)建立了從來(lái)料復(fù)驗(yàn)、部裝生產(chǎn)、過(guò)程檢查、總裝調(diào)試到成品總檢的整個(gè)激光打標(biāo)工藝流程、操作規(guī)程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
目錄
半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)可以分為側(cè)面泵浦半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)和端面泵浦激光打標(biāo)機(jī),側(cè)面泵浦也就是說(shuō)光源是裝在激光棒的側(cè)面的,而端面泵浦則是光源裝在激光棒的端面的。
主要由四個(gè)系統(tǒng)組成:光路系統(tǒng),電路系統(tǒng),水路系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。 光路系統(tǒng)主要是由紅光、全反、半反、模塊、Q、場(chǎng)鏡、擴(kuò)束鏡、掃描等組成。 電路系統(tǒng)主要是由控制電路(控制箱)、激光電源、Q電源、掃描電源組成。 控制系統(tǒng)則主要是由掃描振鏡、電腦、控制軟件(板卡)等組成。
水路系統(tǒng)主要由水箱、水管組成,形成一個(gè)循環(huán)的水路。
[半導(dǎo)體側(cè)泵激光打標(biāo)機(jī)] 半導(dǎo)體側(cè)泵激光打標(biāo)機(jī)
YAG激光打標(biāo)機(jī)耗材或易損件有:激光氪燈、全反射鏡、半反射鏡、激光棒、振鏡鏡片;半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)耗材或易損件有:半導(dǎo)體激光器(半導(dǎo)體模塊)、全反射鏡、半反射鏡、振鏡鏡片;CO2激光打標(biāo)機(jī)耗材或易損件有:CO2激光器(CO2激光管)、反射鏡片組、振鏡鏡片。
1、平均光-光轉(zhuǎn)換效率>7%;
2、激光打標(biāo)輸出功率穩(wěn)定性優(yōu)于5%;
3、激光打標(biāo)工作溫度范圍:0℃~40℃;
4、抗震動(dòng)和沖擊能力達(dá)到國(guó)家01級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1、激光光束模式好,電光轉(zhuǎn)換效率高,耗電少,免維護(hù)。
2、壽命長(zhǎng):有些光電量測(cè)廠商把量測(cè)設(shè)備中激光的光源由初的 He-Ne激光改成二極管激光,以取得佳的機(jī)器壽命( He-Ne 激光壽命一般為 10^4 HR,而二極管激光壽命為 10^5HR ,相差十倍),特別適合現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間的操作。
3、瞬間即可達(dá)到開(kāi)關(guān)的作用,適宜通信用途。并且半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)一開(kāi)機(jī)很快便穩(wěn)定下來(lái),又很合適用電路調(diào)制其輸出,比如可使用脈波調(diào)制法量測(cè)距離(而 He-Ne 激光打標(biāo)機(jī)必須開(kāi)機(jī)三十分鐘后才穩(wěn)定下來(lái),這點(diǎn)是萬(wàn)萬(wàn)比不上半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)了)。
4、可得到各種波長(zhǎng):利用周期表中的Ⅲ/V族,例如砷化鎵等化合物可制成二極管激光,當(dāng)電流通過(guò)pn界面時(shí),將因化合物的不同而發(fā)出各種可見(jiàn)激光及不可見(jiàn)激光。半導(dǎo)體激光只要改變組合元素的比例,便可改變不同的能量間隔,不同的能量間隔 , 提供了不同的輸出波長(zhǎng),由于具有紅外線及紅色波長(zhǎng),在通信及量測(cè)上很容易與各種傳感器配合而得到很廣泛的用途。
5、操作簡(jiǎn)單方便,打標(biāo)質(zhì)量精度高。
6、機(jī)械性質(zhì)方面:結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、體積小的優(yōu)點(diǎn)。
半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)使用國(guó)際上*的半導(dǎo)體發(fā)光二極管,該機(jī)的半導(dǎo)體泵浦模塊、掃描振鏡、聲光Q開(kāi)關(guān)、Q驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵配件都是*,供應(yīng)商都擁有相關(guān)行業(yè)的*,的配件保證了*的打標(biāo)精度和速度,性能穩(wěn)定,能長(zhǎng)期工作。采用一體化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),全新的光路密封方式,總體穩(wěn)定可靠,外形美觀。
在標(biāo)刻相同效果下可明顯提高打標(biāo)速度,典型的應(yīng)用如打反白效果、除鋁表面陽(yáng)極化處理層,動(dòng)物耳標(biāo)打碼,金屬標(biāo)牌自動(dòng)上下料激光打標(biāo)等。 激光輸出穩(wěn)定,可在不銹鋼板上標(biāo)記出顏色鮮艷,重復(fù)性高的圖案。全新的光路密封方式,保證了泵浦頭的安全工作,免維護(hù),周期長(zhǎng)。
可雕刻金屬及多種非金屬材料。特別適合應(yīng)用于一些要求標(biāo)刻精細(xì)、精度高的場(chǎng)合。應(yīng)用于電子元器件、五金制品、工具配件、集成電路(IC)、電工電器、手機(jī)通訊、精密器械、眼鏡鐘表、首飾飾品、汽車配件、塑膠按鍵、建材、PVC管材、PPR管材、醫(yī)療器械等行業(yè)。
普通金屬及合金(鐵、銅、鋁、鎂、鋅等所有金屬),稀有金屬及合金(金、銀、鈦),金屬氧化物,特殊表面處理(磷化、鋁陽(yáng)極化、電鍍表面),ABS料(電器用品外殼,日用品),油墨(透光按鍵、印刷制品),環(huán)氧樹(shù)脂(電子元件的封裝、絕緣層)。
型號(hào)規(guī)格 | GD-DP50/75 |
激光波長(zhǎng) | 1064nm |
激光重復(fù)頻率 | 20kHz~100kHz |
激光功率 | 50W/75W |
打標(biāo)速度 | 250字符/s |
小字符 | 0.3mm |
重復(fù)精度 | 0.0025mm |
打標(biāo)范圍 | 100mm×100mm(其它范圍可選) |
工作電源 | 220V / 50Hz /1 |
冷卻方式 | 水冷 |
半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)由:光路、中控、冷卻系統(tǒng)組成。
1、冷卻系統(tǒng)包括:冷水機(jī)。作用:起到散熱功能。
2、中控有四個(gè)部分組成:電腦、Q驅(qū)電源(聲光電源)、激光電源、電控箱。
(1)激光電源控制激光模塊。
(2)Q驅(qū)電源(聲光電源)控制Q頭。
(3)振鏡控制激光頭部分。
(4)急停控制整個(gè)電源。
(5)電控箱里有:打標(biāo)卡、PCI、USB。
3、光路(光學(xué))包含:紅光模塊、全反鏡(90%以上)、Q頭、激光模塊、小孔、半反鏡(K9玻璃、石英)、擴(kuò)束鏡(4倍)。
(1)Q頭:作用起到鎖光和漏光控制。
(2)小孔:控制光束的直徑大小。
4、振鏡激光頭部分:驅(qū)動(dòng)板(2塊)、振鏡電機(jī),2個(gè)鏡片,上面表示X,下面表示Y,紅光要在X、Y中間,場(chǎng)鏡:F=160 打標(biāo)范圍大100*100,F(xiàn)=210 打標(biāo)范圍大150*150,F(xiàn)=420
打標(biāo)大范圍300*300.場(chǎng)鏡又叫透鏡,起到聚焦作用。
常用打標(biāo)操作說(shuō)明:
1、打深度:低速、低頻、高電流。
2、打黑色:低速、高頻、高電流。
3、大白色:低電流、中頻(5~10)、高低速均可。
4、打黃色:高低電流均可、低頻(5以下)、高低速均可。
隨著國(guó)家有利政策的落實(shí)及行業(yè)技術(shù)水平的提高,中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)必定會(huì)有較大發(fā)展。激光技術(shù)與眾多新興學(xué)科相結(jié)合,將更加貼近人們的日常生活,而激光器研究向固態(tài)化方向發(fā)展,半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體泵浦固體激光器成為激光加工設(shè)備的主導(dǎo)方向,整個(gè)激光產(chǎn)業(yè)界并購(gòu)將盛行,各公司力爭(zhēng)成為行業(yè)*,激光產(chǎn)品也將在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事及文化教育等領(lǐng)域得到更深入的應(yīng)用,進(jìn)而提高這些行業(yè)的自主創(chuàng)新能力,適應(yīng)全球化的發(fā)展潮流,形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。預(yù)估在今后三年內(nèi)我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)平均行業(yè)復(fù)合成長(zhǎng)率應(yīng)該不低于20%。未來(lái)5年,中國(guó)激光產(chǎn)品市場(chǎng)需求將超過(guò)600億元。
由于半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)標(biāo)記速度快,使用壽命長(zhǎng),設(shè)備故障率低等顯著特點(diǎn),已經(jīng)成功廣泛的應(yīng)用在制造業(yè)各個(gè)行業(yè)。隨著汽車、五金、電子等行業(yè)的快速發(fā)展,半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)的需求量明顯加大,在產(chǎn)品標(biāo)記行業(yè),他的普及將是一個(gè)趨勢(shì)。
所謂激光打標(biāo)機(jī)的功率是指機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)做功的多少,機(jī)械效率是衡量機(jī)械本身性能優(yōu)劣的一個(gè)重要因素,一臺(tái)機(jī)械功率越高,能耗就越少,就越能節(jié)省人力、物力降低生產(chǎn)成本等等,就像一個(gè)人他大力的,做事情就很輕松,如果一個(gè)小力氣的人,做同樣的事情,就顯得很吃力。打標(biāo)機(jī)效率高低受機(jī)械設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)、摩擦等因素影響,下面就打標(biāo)機(jī)輸出功率常見(jiàn)故障進(jìn)行原因分析。
、使用時(shí)間不長(zhǎng)的新設(shè)備,激光器激光輸出功率較弱的原因:
檢查全反膜片是否有漏光現(xiàn)象;
檢查諧振腔調(diào)整的準(zhǔn)確性是否達(dá)到要求;
檢查聲光開(kāi)關(guān)插入損耗是否在規(guī)定范圍內(nèi);
檢查出廠時(shí)測(cè)得的激光器輸出功率是否達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。
第二、使用一段時(shí)間以后,激光器激光輸出功率下降的原因:
檢查激光諧振腔是否變化;
檢查氪燈使用壽命是否到期;
進(jìn)入振鏡的激光偏離中心;
檢查全反及輸出膜片是否有污損現(xiàn)象;
聲光晶體偏移或者聲光電源輸出能量偏低;
冷卻水箱水溫設(shè)置與環(huán)境溫度溫差是否超過(guò)5℃;
若電流調(diào)到20A左右仍感光強(qiáng)不夠,那就是氪燈老化。
方向性好:激光是沿一條直線傳播,能量集中在其傳播方向上。其發(fā)散角很小,一般為10-5~10-8球面度。
單色性強(qiáng):從普通光源(如鈉燈、汞燈、氪燈等)得到的單色光的譜線寬度約為10-2納米,而氦氖激光器發(fā)射的632.8納米激光的譜線寬度只有10-9納米。
亮度高:一臺(tái)普通的激光器的輸出亮度,比太陽(yáng)表面的亮度大10億倍。
相干性好:普通光源(如鈉燈、汞燈等)其相干長(zhǎng)度只有幾個(gè)厘米,而激光的相干長(zhǎng)度則可以達(dá)到幾十公里,比普通光源大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
參考資料編輯區(qū)域