co2激光打标机分类及组成

简介

特点

原理

应用

参数

激光打标机使用流程

CO2激光打标机常见故障及解决办法

操作CO2激光打标机注意事项

影响CO2激光器切割质量的五要素

co2激光打标机分类及组成

CO2激光打标机按激光器不同可分为进口金属管激光打标机、国产金属管激光打标机、国产玻璃管激光打标机。CO2激光打标机的激光波长都是10.64um,

CO2玻璃管激光打标机的组成:

CO2激光器

10.64场镜

10.64扩束镜

CO2激光电源

扫描振镜

控制电脑

激光控制卡

激光控制软件

激光机机架

激光循环水系统

电路控制系统

简介

CO2玻璃管激光打标机：使用CO2玻璃管激光器，这是早一代的产品，目前已经应用非常广泛；但是它有一个缺点：CO2玻璃管激光器寿命只有1000个小时，不能很好的满足大批量的生产。CO2射频激光打标机：采用CO2射频激光器，寿命长达2-4万小时，打标速度快、线条精细，由于它良好的性能，可配套生产线作业(也就是我们常说的飞行打标)。它的出现，大大提高了生产效率，因而得到了很快的发展。

特点

主要特点：

使用二氧化碳激光器，属通用机型，后聚焦方式，体积小，集成化程度高。该机适用绝大数非金属材料打标，如纸质包装、塑料制品、标签纸、皮革布料、玻璃陶瓷、树脂塑胶、竹木制品、PCB板等。

原理

激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字。

目前，公认的原理是两种：

“热加工”具有较高能量密度的激光束（它是集中的能量流），照射在被加工材料表面上，材料表面吸收激光能量，在照射区域内产生热激发过程，从而使材料表面（或涂层）温度上升，产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。

“冷加工”具有很高负荷能量的（紫外）光子，能够打断材料（特别是有机材料）或周围介质内的化学键，至使材料发生非热过程破坏。这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义，因为它不是热烧蚀，而是不产生"热损伤"副作用的、打断化学键的冷剥离，因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作用。例如，电子工业中使用准分子激光器在基底材料上沉积化学物质薄膜，在半导体基片上开出狭窄的槽。

应用

适用材料和行业应用

CO2激打标机光机可雕刻多种非金属材料。应用于服装辅料、医药包装、建筑陶瓷、饮料包装、织物切割、橡胶制品、外壳铭牌、工艺礼品、电子元件、皮革等行业。典型应用案例，如包装盒体激光飞行打标，纸制、金属雷管外壳的编码打印等。

参数

激光类型 CO2封离式玻璃管激光器

激光输出功率 70W、100W、150W任选

切割幅面 1800mm×800mm

加工（空程）速度 0～300000mm/s

工作平台 履带式切割平台

最大单屏雕花幅面范围 250mm×250mm—450mm×450mm

运动系统 脱机或联机运动控制，5寸液晶屏显示

供电电源 220V±10% 50Hz

支持图形格式 AI、BMP、PLT、DXF、DST等

标配 500W抽烟机

选配 专用自动送料机、冷水机(空冷不配）

激光打标机使用流程

检查水路、电路无误后方能开机。开机顺序为：

①接通进线电源,打开钥匙开关。此时机器抽风及制冷系统通电,电流表显示数值7A左右；

②等待5～10秒钟,按动外控制面板上触发按钮,电流表显示数值为零,3～5秒钟之后,氪灯点燃,电流表显示数值7A。（参照激光电源操作说明书）；

③打开振镜电源；

④打开计算机,调出所需打标文件；

⑤调节激光电源到工作电流（10～18A）,即可开始打标；

打标结束后,按以上顺序逆向关闭各组件电源：

①将激光电源工作电流调至最小（7A左右）；

②关闭计算机；

③关闭振镜电源；

④按动停止按钮；

⑤关闭钥匙开关；

⑥断开进线电源。

CO2激光打标机常见故障及解决办法

激光管亮电压表有指示①出光不正常导光关节发热

常见于导光关节松动及激光管没装正。检查方法：同光校正。排除措施：更换或调整导光节，校正光路。②激光功率下降

常见于激光管老化。检查：用万用表电压档检查调压器，用高压表检查激光管的工作电压。处理：更换老化的激光管，及调换损坏的元件。

激光管不亮①电压表有指示常见于供电线有开路。及脚踏开关或手动开关接触不良。检查：用万用表测量。处理：修理或更换。②电压表无指示

常见保险丝断，或电路有开路。检查用万用表测量。处理：更换保险丝，或接通电路。③电源指示灯不亮

常见保险丝断，进线接触不良，指示灯线路不良或指示灯已坏。检查：检查保险丝，检查电源进线，检查指示灯回路。处理：更换保险丝，修复导线及更换指示灯。④连续烧保险丝常见于机内有短路，及机内有严重污物。检查：逐级查线，多为高压部分有短路。处理：修复短路，清除污物。⑤机内有放电声或电弧光常见机内有尘埃，积水或空气湿度太大及有腐蚀性气体。检查：在暗处观察放电点。处理：清除尘埃、积水等物，更换工作环境。⑥激光输出不稳

见于CO2激光打标机内有接触不良之处，机内有轻微断续短路点。检查：逐级查线。处理：更换导线，重新焊接线头，清洁处理。

操作CO2激光打标机注意事项

（1）CO2激光打标机在调整使用中如发现因潮湿或其它原因有放电时，应立即关机，进行检修。

（2）CO2激光打标机在低电流时可连续工作4小时，大电流时可酌情缩短使用时间。

（3）机壳要接地线，电源线为单相三线。

（4）导光关节臂不用时请放置在干燥箱内，防止镜片发霉。

（5）检修时要先切断电源并进行高压放电，以保安全。

影响CO2激光器切割质量的五要素

激光器是激光设备的心脏，对激光切割质量起着决定性的作用。一个好的激光器，应该具备理想的模式，稳定的功率等要素。激光器的种类很多，从不同的角度可以对它有不同的定义。从激励的介质来区分，大致可分为固体激光器和气体激光器，分别用不同的固体或气体来作为介质，如最早的激光器就是采用红宝石作为介质。

目前用于激光切割的主流激光器为二氧化碳激光器，其次是YA G激光器。YA G激光器有着光电转换效率高，体积小的特点，但是由于其能量泵浦源的损耗快，维护成本高等因素使其应用受到很大限制。而采用二氧化碳激光器，比较容易获得理想的激光模式和较高能量，加之性能稳定，停机时间短，从而被广泛应用于各种材料的切割。

一：激励模式。 二氧化碳激光器是采用电极激励二氧化碳气体而产生激光，按照金属电极的安装位置可分为直流激励和射频激励。

二：激光频率。 激光输出分脉冲输出和连续输出，用于切割和焊接的激光主要采用脉冲输出方式，脉冲频率主要影响切割的速度和切口粗糙度，要获得高速切割，高频率是必不可少的目前大多数厂家生产的二氧化碳激光器频率都在5000Hz以内。

三：光束发散角。 从严格的角度来讲，光束发散角不属于激光器部分的内容，但是因为激光器的模式对远场发散角影响很大，所以我把它放在这里一起讨论。光束发散角对切割质量的影响体现在切口的宽度和坡度上，越小的发散角切口宽度越窄，坡度越小，因而质量越高。

四：激光模式。 衡量激光质量最重要的指标之一。可分为单模，基模和多模。基模既TEM-00模，X和Y轴上的指数均为0所以是一个理想的圆点。采用TEM-00模的激光可以获得最小的光束直径，切割加工中因其光斑小而获得最小的切缝及更快的切割速度。而多模更是XY方向上均为非0指数，其光束质量较差，一般只用与焊接而不用与切割。

五：激光功率。 包括峰值功率，能量稳定性等要素。不同功率在金属板材的切割中可切穿的厚度不同，以4KW激光器为例，可切割20mm厚的碳钢板，或15mm不锈钢，10mm铝合金；而5KW以上的激光器可以切割25mm厚的碳钢，不锈钢可达20mm功率的另一个指标是功率稳定性，优秀的切割质量，必须是优秀的切口贯穿始终。长期生产对激光器也是一个非常重要的考验。直流激励激光器由于电极烧蚀，导致在长期工作状态下功率衰减。另外，由于有的激光器的真空泵和涡轮泵采用润滑油进行润滑，导致润滑油污染激光谐振腔，而减短了激光器寿命。