使用短脈沖納秒光纖激光器對(duì)聚碳酸酯打標(biāo)

    光纖激光器的出現(xiàn)給許多工業(yè)激光應(yīng)用領(lǐng)域帶來了重大影響，尤其在激光打標(biāo)方面更為明顯。憑借更優(yōu)越的性能、更高的可靠性以及更低的生產(chǎn)成本，光纖激光器目前已經(jīng)廣泛地為人接受。IPG的緊湊型激光器，可以滿足深打標(biāo)和高速雕刻金屬的要求。在不降低亮度的聚焦性條件下,50W的高功率完全可以實(shí)現(xiàn)。

    推薦閱讀：納秒脈沖激光器的金屬打標(biāo)應(yīng)用

    對(duì)于普通聚合物的打標(biāo)，一臺(tái)平均功率20W的激光器就能夠達(dá)到非常高的打標(biāo)速度。聚碳酸酯材料因其具有很強(qiáng)的硬度及優(yōu)越的光學(xué)性能，被使用得越來越多，比如鏡片。人們逐漸要求對(duì)聚碳酸酯材料部件實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的激光打標(biāo)，目前在很多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)工序。

    聚碳酸酯材料的激光打標(biāo)

    與運(yùn)用激光器在其他材料上打標(biāo)相比，在聚碳酸酯材料打出清晰可辨標(biāo)記的方法是不相同的。在某些激光環(huán)境下，紅外激光束不能馬上被表面透明或淡顏色的聚碳酸酯及類似聚碳酸酯的材料吸收，但它們會(huì)被最上層的材料吸收了。這一被控制的吸收導(dǎo)致材料內(nèi)部出現(xiàn)小球狀或泡沫狀的凸起，有時(shí)可達(dá)0.2-0.3mm。仔細(xì)觀察這些緊緊擁在一起的泡沫，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們很多都是亞微米的大小。

    假設(shè)工件對(duì)激光的吸收是持續(xù)的，那么，輸入工件的熱量會(huì)受激光器的平均功率、工作速度、光柵填充（如果使用了光柵技術(shù)）或間隔的控制。增加功率，減少光柵填充，降低打標(biāo)速度，則會(huì)增加激光對(duì)工件的熱輸入量。

    圖1碳酸聚酯上的10mm2標(biāo)記

    當(dāng)在聚碳酸酯這類材料上打標(biāo)時(shí)，這一效應(yīng)將導(dǎo)致泡沫進(jìn)一步膨脹大，并合成團(tuán)塊狀，最終往往會(huì)導(dǎo)致材料表面破裂。使用紅外光纖激光器進(jìn)行激光打標(biāo)就是為了平衡這些輸入的參數(shù)，并得到一個(gè)模糊標(biāo)記和清晰的對(duì)比，而不需要使表面大面積粗糙化。（如圖1）

    YLP這一大系列產(chǎn)品中有多種激光器都可以打出這種類型的標(biāo)記，激光器的選擇基于是否需要一個(gè)靈活可變的脈沖寬度。為了得到效果最好的標(biāo)記，可以使用YLPM-1-4x200-20-20這款脈沖長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)激光器。

    由于結(jié)晶度的差異以及聚碳酸酯對(duì)紅外輻射的吸收不均，掃描器常常被要求延遲甚至停止運(yùn)作來優(yōu)化某個(gè)特定部件。如圖2所示緊湊型桌面系統(tǒng)非常適用于這一類型的激光打標(biāo)加工。

    圖2配有IPG光纖激光器的打標(biāo)系統(tǒng)

    為了得到清晰可見的對(duì)比效果，聚碳酸酯類材料的激光打標(biāo)依靠從其他聚合物中發(fā)現(xiàn)不同的方法。納秒光纖激光器的可控性使透明的聚碳酸酯材料得以在獲得高質(zhì)量和高對(duì)比性標(biāo)記的情況下實(shí)現(xiàn)高速激光打標(biāo)。在聚碳酸酯材料中，那些標(biāo)記大多能深入到材料內(nèi)層。